混凝土收縮徐變的長期效應對混合體系豎向變形差的影響

黃湘湘　周緒紅

摘要：對于鋼框架鋼筋混凝土核心筒混合體系，混凝土的收縮和徐變將直接影響混凝土筒體的縮短并通過連系梁影響鋼柱的縮短，從而影響柱筒豎向變形差.本文采用由時間因子控制的.同時考慮施工過程及混凝土收縮徐變效應的位移法遞推方程研究了上述問題.分析表明，混凝土收縮徐變的長期效應非常顯著，濕度的減小將加劇這種影響.考慮截至結構主體施工完畢3年的混凝土收縮徐變時，結構頂部筒體的累積縮短值將超過鋼柱的累積縮短值；鋼柱軸力的增加一般超過10%；結構頂部樓層筒體的軸力將變為拉力；部分鋼梁彎矩將發生反向.

關鍵詞：混凝土；收縮徐變；長期效應；混合體系；豎向變形差

中圖分類號：TU973.14 文獻標識碼：AThe Long Term Effects of Concrete Shrinkage and Creep

在高層鋼框架鋼筋混凝土核心筒混合體系中，由于各豎向構件的材料模量和工作應力水平的不同、混凝土的收縮和徐變及施工過程中的時差等因素將導致豎向構件之間存在豎向變形差異.目前國外關于混凝土收縮徐變對高層建筑結構之影響的研究主要集中在混凝土結構中 [1-4]；國內對混合體系豎向變形差的研究成果較豐富[5-10]；但考慮了主體結構封頂后混凝土收縮徐變效應的研究[11]較少；對環境相對濕度通過影響混凝土收縮徐變的開展從而影響混合體系豎向變形的研究也比較少見.

本文在徐變理論的基礎上，引入控制混凝土收縮徐變開展的時間因子及濕度參數，模擬逐層施工過程，考慮主體結構施工期內及主體結構封頂之后的混凝土收縮徐變的影響，分析鋼框架鋼筋混凝土核心筒混合體系豎向變形的問題.

3結論

本文研究了鋼框架鋼筋混凝土核心筒混合體系在施工過程中考慮混凝土收縮徐變的豎向變形差問題及其對構件內力的影響，得出了以下結論：

1）混凝土收縮徐變的長期效應非常顯著，而濕度的減小將急劇加大收縮徐變效應的影響.

2）混凝土筒體的縮短受收縮徐變的影響非常大.若考慮混凝土的收縮徐變，底層筒體總縮短在僅考慮荷載作用時的縮短值基礎上將增加60%以上.鋼柱累積縮短值大于筒體累積縮短值的樓層一般出現在結構中部，其差值最大可達到20 mm.當考慮截至主體結構施工完畢3 年的混凝土收縮徐變時，結構頂部的筒體累積縮短值將可能超過鋼柱的累積縮短值，其差值最大可達13 mm.

3）考慮混凝土的收縮徐變時，鋼柱軸力的增加比例可達10%～30%；結構頂部樓層部分筒體的軸力將變為拉力；部分鋼梁彎矩將反向.

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