混凝土收缩徐变的长期效应对混合体系竖向变形差的影响

黄湘湘　周绪红

摘要：对于钢框架钢筋混凝土核心筒混合体系，混凝土的收缩和徐变将直接影响混凝土筒体的缩短并通过连系梁影响钢柱的缩短，从而影响柱筒竖向变形差.本文采用由时间因子控制的.同时考虑施工过程及混凝土收缩徐变效应的位移法递推方程研究了上述问题.分析表明，混凝土收缩徐变的长期效应非常显著，湿度的减小将加剧这种影响.考虑截至结构主体施工完毕3年的混凝土收缩徐变时，结构顶部筒体的累积缩短值将超过钢柱的累积缩短值；钢柱轴力的增加一般超过10%；结构顶部楼层筒体的轴力将变为拉力；部分钢梁弯矩将发生反向.

关键词：混凝土；收缩徐变；长期效应；混合体系；竖向变形差

中图分类号：TU973.14 文献标识码：AThe Long Term Effects of Concrete Shrinkage and Creep

在高层钢框架钢筋混凝土核心筒混合体系中，由于各竖向构件的材料模量和工作应力水平的不同、混凝土的收缩和徐变及施工过程中的时差等因素将导致竖向构件之间存在竖向变形差异.目前国外关于混凝土收缩徐变对高层建筑结构之影响的研究主要集中在混凝土结构中 [1-4]；国内对混合体系竖向变形差的研究成果较丰富[5-10]；但考虑了主体结构封顶后混凝土收缩徐变效应的研究[11]较少；对环境相对湿度通过影响混凝土收缩徐变的开展从而影响混合体系竖向变形的研究也比较少见.

本文在徐变理论的基础上，引入控制混凝土收缩徐变开展的时间因子及湿度参数，模拟逐层施工过程，考虑主体结构施工期内及主体结构封顶之后的混凝土收缩徐变的影响，分析钢框架钢筋混凝土核心筒混合体系竖向变形的问题.

3结论

本文研究了钢框架钢筋混凝土核心筒混合体系在施工过程中考虑混凝土收缩徐变的竖向变形差问题及其对构件内力的影响，得出了以下结论：

1）混凝土收缩徐变的长期效应非常显著，而湿度的减小将急剧加大收缩徐变效应的影响.

2）混凝土筒体的缩短受收缩徐变的影响非常大.若考虑混凝土的收缩徐变，底层筒体总缩短在仅考虑荷载作用时的缩短值基础上将增加60%以上.钢柱累积缩短值大于筒体累积缩短值的楼层一般出现在结构中部，其差值最大可达到20 mm.当考虑截至主体结构施工完毕3 年的混凝土收缩徐变时，结构顶部的筒体累积缩短值将可能超过钢柱的累积缩短值，其差值最大可达13 mm.

3）考虑混凝土的收缩徐变时，钢柱轴力的增加比例可达10%～30%；结构顶部楼层部分筒体的轴力将变为拉力；部分钢梁弯矩将反向.

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