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水利工程论文-大体积混凝土连续阻尼谱函数研究.doc

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水利工程论文-大体积混凝土连续阻尼谱函数研究.doc

水利工程论文-大体积混凝土连续阻尼谱函数研究摘要:通过对混凝土粘弹性相的任意徐变度函数C(t-t′)进行Laplace变换,导出了混凝土材料的连续阻尼谱函数,可以使Bazant,Z.P.固化徐变模型适合于具有任意徐变规律的混凝土材料,避免了Bazant算法中根据经验选择阻尼时间的做法。关键词:固化徐变理论离散阻尼时间连续阻尼谱指数算法1996年以前,工程上对温度徐变应力的计算一般采用“松弛系数法”[1],这对于均质结构或满足比例变形条件的非均质结构是合适的。1996年以后,新颁《水工混凝土结构设计规范》[2]建议考虑大坝结构的非均质性以及材料参数的时间依赖性,按混凝土徐变度方程计算温度应力,即根据不同的加载过程,以适当的时间步长,利用线性徐变理论的叠加原理,逐步计算坝体温度应力。这类方法以文献[3]提出的“混凝土结构徐变应力分析的隐式解法”最为成熟与实用,它既能有效地节省存储空间,也能考虑时间步长的变化,为大体积混凝土结构计算、结构的仿真计算奠定了基础。混凝土非线性徐变理论的研究在我国六十年代初就开始了[4~6],但还没有形成统一的、有影响力的理论。所以本文的研究放在已在国际上产生影响的BazantZ.P.非线性徐变理论-混凝土固化徐变理论[7]的基础上。1Bazant固化徐变理论1.1混凝土粘弹性相徐变及其求解Bazant固化徐变理论是将弹性理论、粘弹性理论与流变理论结合起来,模拟由于水泥不断水化、固相物不断增多、混凝土宏观物理力学性质随时间不断变化的新理论。这一理论最大的特点是将混凝土宏观材料参数对时间的依赖性,归结为混凝土材料的粘性相与粘弹性相体积不断增多(粘性相与粘弹性相的物理性质不变)、非承力相体积(如孔隙、胶体、水等)不断固化的结果(弹性相体积不变),因此也称为混凝土固化徐变理论。该理论与用某一类函数模拟宏观上混凝土徐变度的做法不同,是从微观物理概念出发,直接推导出宏观上混凝土徐变度的表达式,导出了徐变应力控制方程。—在Bazant固化徐变应力控制方程中,在任意时刻,混凝土的总应变ε应满足:ε=σ/E0+εc+ε0,εc=εv+εf(1)公式中,εc为混凝土的徐变应变,εv为混凝土粘弹性相徐变,εf为混凝土粘性相流动徐变。ε0为各种附加应变,包括混凝土的自生体积变形、混凝土的温度变化、混凝土微裂缝的扩展等引起的应变。σ/E0为混凝土弹性相应变。式(1)中

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