2020年化工工程师考试《公共基础》教材考点：荷载

发布时间：2020-08-22

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混凝土在荷载长期作用下的变形性能

在荷载的长期作用下，即使荷载大小维持不变，混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。混凝土徐变的成因，一般而言，归因于混凝土中未晶体化的水泥胶凝体，在持续的外荷载作用下产生粘性蠕动，压应力逐渐转移给骨料，骨料应力增大试件变形也随之增大。

卸荷后，水泥胶凝体又渐恢复原状，骨料遂将这部分应力逐渐转回给胶凝体，于是产生弹性后效。另外，当压应力较大时，在荷载的长期作用下，混凝土内部裂缝不断发展，也致使应变增加。混凝土的徐变，对钢筋混凝土构件的内力分布及其受力性能有所影响。

例如钢筋混凝土柱的徐变，使混凝土的应力减小，使钢筋的应力增加，但最后不影响柱的承载力；由于徐变，受弯构件的受压区变形加大，会使它的挠度增加：对于偏压构件，特别是大偏压构件，会使附加偏心距加大而导致强度降低；对于预应力构件，会产生预应力损失等不利影响。但徐变也能缓和应力集中现象、降低温度应力、减少支座不均匀沉降引起的结构内力，延缓收缩裂缝在构件中的出现，这些又是对结构的有利方面。

影响徐变的因素很多，如受力大小，外部环境、内在因素等：

试验表明，长期荷载作用应力的大小是影响徐变的一个主要因素。当应力σ≤0.5fc时，徐变与应力成正比，此时可称之为线性徐变。线性徐变在加荷初期增长很快，至半年徐变大部分完成，其后增长渐小，一年后趋于稳定，三年左右徐变即告基本终止，其渐近线与时间坐标轴平行，最终徐变量约为弹性瞬时变形的2～4倍。当应力较大时，即当σ=0.5～0.8L时，由于微裂缝在长期荷载作用下不断地发展，塑性变形剧增，徐变与应力不成正比，称为非线性徐变。当应力σ>0.8fc时，试件内部裂缝进入非稳态发展，非线性徐变变形骤然增加，变形是不收敛的，将导致混凝土破坏。所以应用上取σ=0.8fc作为混凝上的长期抗压强度。

荷载持续作用的时间愈长，徐变也愈大。混凝土龄期愈短，徐变愈大。养护环境湿度愈大、温度愈高，徐变就愈小，但在使用期处于高温、干燥条件下，则构件的徐变将增大。由于混凝土中水分的挥发逸散与构件的体积相对其表面之比有关，故而构件的尺寸愈大，则徐变就愈小。

水灰比愈大，徐变愈大，在常用的水灰比(0.4～0.6)情况下，徐变与水灰比呈线性关系；水泥用量愈多，徐变也愈大；水泥品种不同对徐变也有影响，用普通硅酸盐水泥制成的混凝土，其徐变要较用火山灰质水泥或矿渣水泥制成的大；骨料的力学性质也影响徐变变形，骨料愈坚硬、弹性模量愈大，以及骨料所占体积比愈大，徐变就愈小。

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