早龄期混凝土开裂预测理论研究

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1、洳≥：j-硕士学位论文⑧浙江大学工学硕士学位论文摘要早龄期混凝土开裂预测理论研究摘要混凝土的开裂非常普遍，它不仅影响建筑的外观，而且还严重影响结构的耐久性，使结构的使用寿命大大缩短，因而浪费大量的资源，不利于可持续发展。正确地检测与预测混凝土的开裂时间及开裂趋势是采取有效措施减少或避免开裂的前提。也只有了解早龄期混凝土的开裂时间、开裂机理、裂缝发展规律等才能采取有效的工程措施，从设计、施工等方面来避免或减小裂缝出现对建筑结构的危害。本文利用能量守恒原理从应变角度进行混凝土环的开裂预测，主要有以下工作：在总结前人提出的起裂韧度基础上，本文提出更为简便的估算混凝土起裂韧

2、度的方法。利用已有断裂试验数据。本文得到不同强度等级的早龄期混凝土断裂韧度、裂缝尖端张开位移和弹性模量的时域函数。分别总结了影响早龄期混凝土收缩和徐变的主要因素，并研究探讨了早龄期混凝土的收缩和徐变机理。利用收缩和徐变模型，求出了不同强度等级的早龄期混凝土收缩应变和徐变的时域函数。利用能量守恒原理，建立早龄期混凝土环开裂的能量方程。通过理论推导，修正了早龄期混凝土环的R．阻力曲线方程和G．断裂能曲线方程；利用不同强度等级的早龄期混凝土断裂韧度、裂缝尖端张开位移和弹性模量的时域函数求解不同强度等级的早龄期混凝土环的最大允许拉应变的时域函数。利用不同强度等级的早龄期混凝

3、土的弹性模量、收缩应变和徐变的时域函数求得不同强度等级的早龄期混凝土环的实际总应变的时域函数。将不同等级的早龄期混凝土环的最大允许拉应变和实际总应变的时域函数进行对比分析，进而预测早龄期混凝土环的开裂时间。最后，对不同强度等级的早龄期混凝土开裂预测结果进行了比较分析。通过分析研究，本文主要得到以下结论：混凝土的极限拉应变随强度等级的升高而升高，对于C30～C80混凝土，极限拉应变在2．2×10-4—2．8x10。4之间；相同龄期，强度等级越高，混凝土的抗拉强度越大，然而，同样环境条件下，高强混凝土比普通混凝土更容易开裂；混凝土的实际约束收缩应变比自由收缩应变浙江大学

4、工学硕士学位论文摘要小，这主是由于徐变释放了部分收缩应力，从而延缓了裂缝产生的时间。从减少收缩裂缝方面讲，徐变是有利的。关键词：混凝土；早龄期；断裂力学；开裂预测：极限拉应交；能量守恒Ⅱ浙江大学工学硕士学位论文TheTheoreticalInvestigationtoCrackingPredictionofEarly-ageConcreteABSTRACTThecrackingofconcreteisSOoftenthatitimpactsthepresentationanddurabilityofconcretestructures，itreducesthestr

5、uctures’servicelifeandnla．kesthebuildinguneconomicbecauseofreconstructing．Itisnotconformtothesustainabledevelopment．DetectingandforecastthecrackingtimeandthetrendofcoP．creteisthepremisetotakeeffectiveiTleasurestoreduceOravoidcracking．Andonlyunderstandingthecrackingmechanism，thedevelopm

6、entofcracks，thatCalltakeeffectiveengineeringmeasuresfromthedesignandconstructionaspectstoavoidOgreducethecracksinthestructureofconstructionhazards．Inthisdissertation，thecrackpredictionofearlyageconcretehasbeenstudiedbyusingstrainandEnergyconservationprinciple．Themainoriginalworkinclude

7、s：Firstly,011thebasisofinitiationfracturetoughnesstheory,anewmethodofestimatingvaluesoftheInitiationfracturetoughnesshasbeenbroughtforwardinthisdissertation．FunctionsintimedomainofInitiationfracturetoughhess，InitiationcracktipopeningdisplacementandYoung’smodulushavebeenobtainedbyusin