[发明专利]一种新老混凝土黏结约束收缩有限元模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新老混凝土黏结约束收缩有限元模型的构建方法。

背景技术

在混凝土结构中，混凝土的收缩是一种必然现象，是指混凝土在不受力的情况下，因变形需产生的体积减小。当混凝土结构处于自由状态时，这样的收缩不会导致不良后果。然而在实际的加固工程中，新老混凝土相互黏结，而老混凝土往往收缩已经基本停止，新浇混凝土要收缩就会受到老混凝土的约束而引起拉应力。如果拉应力超过新混凝土的抗拉强度或新老混凝土的黏结强度，就容易产生裂缝，影响结构的承载力和耐久性。因此，在设计时需要建立一种简单实用的新老混凝土黏结收缩有限元模型，便于分析新老混凝土黏结收缩引起的应力与变形问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新老混凝土黏结约束收缩有限元模型的构建方法，建立相应的有限元模型用以分析新老混凝土黏结收缩引起的应力与变形问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新老混凝土黏结约束收缩有限元模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用ABAQUS有限元软件中的线性缩减积分单元建立新老混凝土模型；

步骤S2：所述新老混凝土模型中通过定义接触将新混凝土与老混凝土联系起来，不考虑新混凝土与老混凝土之间的黏结滑移，采用绑定约束来模拟黏结；

步骤S3：确定混凝土的徐变系数即

式中：t为混凝土龄期，t₀为混凝土开始受荷的时刻，E(t)为混凝土t时刻的弹性模量，J(t,t₀)为混凝土的徐变函数；

混凝土的徐变函数采用B3模型，即：

J(t,t₀)＝q₁+C₀(t,t₀)+C_d(t,t₀,t₁)

式中：q₁＝0.6×10⁶/E₂₈，C₀(t,t₀)为混凝土的基本徐变函数，C_d(t,t₀,t₁)为混凝土的干燥徐变函数，t₁为混凝土开始干燥收缩的时刻且t₁≤t₀；

所述基本徐变函数C₀(t,t₀)的表达式为：

C0(t,t0)=q2Q(t,t0)+q3ln[1+(t-t0)0.1]+q4ln(tt0)]]>