[发明专利]一种盾构隧道管片混凝土收缩预测模型的构建方法

权利要求书

1.一种盾构隧道管片混凝土收缩预测模型的构建方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1，通过试验测量混凝土的实际收缩值对不考虑坍落度修正系数的ACI(1978)模型引入修正系数η₁综合考虑粉煤灰、矿渣粉、减缩剂掺量对混凝土收缩终值的影响；

η₁＝0.83·(-0.006·Fa+1)·(0.013·Sl+1)·(-0.11·SRA+1)

式中：Fa、Sl、SRA表示粉煤灰、矿渣粉、减缩剂的掺量，以百分数计；

步骤2，通过试验测量混凝土的实际收缩值对CEB-FIP(1990)模型的平方根双曲线型时程函数引入修正系数η₂综合考虑粉煤灰、矿渣粉、减缩剂掺量对混凝土收缩发展过程的影响；

η₂＝0.02·(0.026·Fa+1)·(-0.026·Sl+1)·(0.472·SRA+1)

步骤3，将两者结合得到掺有粉煤灰、矿渣粉及减缩剂的高性能混凝土的收缩预测模型：

式中：ε_cs(t,t_s)为收缩值，t-t_s为干燥龄期，A为截面面积，u为试件与大气接触的周边长度；β_cp为干燥前养护时间影响系数、β_H为环境湿度影响系数、β_d为构件尺寸影响系数、β_p为砂率影响系数，β_ce为水泥用量影响系数、β_AC为含气量影响系数。

2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片混凝土收缩预测模型的构建方法，其特征在于，修正系数η₁的计算过程如下：

步骤1，假设粉煤灰、矿渣粉、减缩剂的掺量对收缩终值ε_s,∞的影响呈线性关系，并考虑对ACI(1978)模型收缩终值的折减，得到下式：

η₁＝D·(A·Fa+1)·(B·Sl+1)·(C·SRA+1)

式中：A、B、C、D为待拟合的参数；

步骤2，将CEB-FIP(1990)模型的平方根双曲线型时程函数转化为收缩终值与极限为1的时程函数的乘积形式：

式中：表示收缩终值，a/b为平方根双曲线型时程函数的参数；

步骤3，计算表1所示的4组不同配合比的混凝土收缩平方根双曲线复合函数式拟合参数值及可决系数列于表2；

表1 混凝土试验配合比

表2 混凝土收缩平方根双曲线复合函数式拟合参数值及可决系数

步骤4，计算4组不同配合比的混凝土CEB-FIP(1990)模型计算结果及拟合值a/b列于表3；

表3 CEB-FIP(1990)模型计算结果

步骤5，用收缩终值的比值拟合修正参数η₁，得到A、B、C、D的值分别为-0.006、0.013、-0.11、0.83，因此修正系数η₁的计算公式为：

η₁＝0.83·(-0.006·Fa+1)·(0.013·Sl+1)·(-0.11·SRA+1)。

3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片混凝土收缩预测模型的构建方法，其特征在于，修正系数η₂的计算过程如下：

步骤1，假设粉煤灰、矿渣粉、减缩剂的掺量及试件理论厚度的平方(2A/u)²与时程函数参数a/b呈线性关系，得到下式：

η₂·(2A/u)²＝D·(2A/u)²·(A·Fa+1)·(B·Sl+1)·(C·SRA+1)

式中：A、B、C、D为待拟合的参数，2A/u为试件理论厚度(mm)，A为试件截面面积，u为试件与大气接触的周边长度；

步骤2，根据表2中a/b值求得比值拟合修正参数η₂，得到A、B、C、D的值分别为0.026、-0.026、0.472、0.02，因此修正系数的计算公式为：

η₂＝0.02·(0.026·Fa+1)·(-0.026·Sl+1)·(0.472·SRA+1)。