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2025-01-21

徐变效应的考虑

考虑徐变

徐变描述了混凝土在一段时间内在荷载作用下的时间相关变形。主要影响因素类似于收缩。此外,所谓的“徐变引起的应力”对徐变变形有重要影响。

对于徐变,需要考虑荷载持续时间、荷载施加的时间以及应力的大小。徐变以时间为 t 的徐变系数 φ(t,t0) 为特征。

在材料对话框中,在章节混凝土的时间相关特性中激活徐变。此处确定考虑时刻和荷载开始时的混凝土年龄、相对湿度以及水泥类型。程序通过这些数据计算出徐变系数 φ。

徐变系数的计算

徐变系数 φ 的计算简要介绍了EN 1992-1-1第3.1.4节的内容。以下公式的前提是徐变引起的应力 σc 不超过所施加的持续荷载的如下值。

σc ≤ 0.45 · fckj 其中 fckj - 施加徐变引起的应力时的混凝土圆柱体抗压强度

假设线性徐变行为(σc << 0.45 ⋅ fckj),混凝土的徐变可以通过降低混凝土弹性模量来捕捉。

根据EN 1992-1-1第3.1.4节的规定,可以在研究时间点 t 计算徐变系数 φ(t,t0)。 水泥类型对混凝土徐变系数的影响可以通过改变以下方程中的加载年龄 t0 来考虑。

计算考虑徐变

如果已知 t = 0 时和后续时间 t 时的应变,则可确定计算模型中的徐变系数 φ 以进行计算。

将此公式按时间 t 的应变进行重组。对于固定应力,有以下适用关系: 对于高于0.4 ⋅ fck的应力,应变会不成比例地增加,从而失去线性假设的参考。

计算使用了EN 1992-1-1,5.8.6 (3) 中适用于建筑实践的解决方案。混凝土的应力-应变线被因子 (1 + φ) 扭曲。

如上图所示,考虑徐变是在整个负载时间内保持恒定的徐变引起应力的情况。由于未考虑应力重分布,这种假设会导致轻微高估变形。该模型仅在有限程度上捕捉到不伴随应变变化的应力下降(松弛)。假设线性弹性行为,则可假设比例关系,水平扭曲同样会反映(1 + φ)的松弛。然而,在非线性应力-应变关系中,这种关系丢失。

因此可以显而易见,此方法应作为近似理解。松弛引起的应力减少以及非线性徐变因此不能或只能近似地被描述。