[发明专利]一种混凝土早期开裂风险的评估和控制方法

摘要

本发明公开了一种混凝土早期开裂风险的评估和控制方法，通过试验或经验获得混凝土弹性模量、抗拉强度、收缩随时间发展规律以及绝热温升曲线，建立混凝土热分析有限元模型，通过有限元计算得到每个时间点的每个节点的温度，代入混凝土力学分析有限元模型，得到每个时间段内每个节点对应的应力分量的变化值，在考虑应力松弛的基础上得到每个节点每个时刻的第一主应力，进而得到该节点的安全系数，当节点安全系数小于安全系数容许值时，认为结构存在开裂风险，调整计算参数，重新进行计算，直到结构处于安全范围为止，裂缝控制措施依照调整后的计算参数。本发明综合考虑应力历史对混凝土应力的影响，比单纯考虑混凝土前后状态，计算精度更高。

主权项

一种混凝土早期开裂风险的评估和控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据试验或者经验确定混凝土弹性模量、抗拉强度、收缩随时间的发展规律以及混凝土的绝热温升曲线；(2)建立结构热分析有限元模型，设定边界条件和材料属性，根据绝热温升曲线得到每个时间段内混凝土的放热量，进行有限元计算，导出每个时间点的每个节点对应的温度；(3)建立结构力学分析有限元模型，设定边界条件，导入每个时间点的每个节点对应的温度，根据弹性模量与时间发展规律，求出每个时间段对应的混凝土弹性模量，定义混凝土每个时间段的材料属性，根据收缩随时间的发展规律，得到材料每个时间段内的收缩量，折算成当量温度，结合该节点该时间段内初始时刻和结束时刻温度，得到该时间段内综合温度变化，作为温度荷载，加载在该节点上，有限元计算得到该时间段内应力变化值时，将每个节点的在该时间段内各个应力分量的变化值导出；(4)根据相关规范给出的应力松弛系数计算每个节点每个时间点的各个应力分量的合量，根据每个时间点应力分量的合量计算得到每个节点每个时刻对应的第一主应力，根据抗拉强度与时间发展规律，得到混凝土每个时间点对应的抗拉强度，与其第一主应力相除，得到每个节点安全系数，当节点安全系数小于安全系数容许值，认为结构存在开裂风险；(5)根据计算结果，调整混凝土绝热温升曲线、混凝土收缩规律或养护手段，重复上述步骤(2)、(3)、(4)的计算，直到所得安全系数满足要求，根据调整后的混凝土绝热温升曲线和收缩规律就混凝土配制提出控制措施一，根据调整后的养护手段就施工养护提出控制措施二，使混凝土开裂处于可控范围内。