【正文】 uch concrete in elements such as slabs with large exposed surfaces is not remended. Drying shrinkage is the reduction in volume caused principally by the loss of water during the drying process. Chemical (or endogenous) shrinkage results from various chemical reactions within the cement paste and includes hydration shrinkage, which is related to the degree of hydration of the binder in a sealed specimen. Concrete shrinkage strain, which is usually considered to be the sum of the drying and chemical shrinkage ponents, continues to increase with time at a decreasing rate. Shrinkage is assumed to approach a final value, *sc? , as time approaches infinity and is dependent on all the factors which affect the drying of concrete, including the relative humidity and temperature, the mix characteristics (in particular, the type and quantity of the binder, the water content and watertocement ratio, the ratio of fine to coarse aggregate, and the type of aggregate), and the size and shape of the member. Drying shrinkage in high strength concrete is smaller than in normal strength concrete due to the smaller quantities of free water after hydration. However, endogenous shrinkage is significantly higher. For normal strength concrete ( 50??cf MPa), AS3600 suggests that the design shrinkage (which includes both drying and endogenous shrinkage) at any time after the mencement of drying may be estimated from bcscs k .1?? ? (1) where bcs.? is a basic shrinkage strain which, in the absence of measurements, may be taken to be 850 x 106 (note that this value was increased from 700 x 106 in the recent Amendment 2 of the Standard)。 描述 解析 過(guò)程是 為 了 估算彎曲裂縫及直接 拉伸 裂縫 的 最終寬度和間隔，并 呈現(xiàn)出一個(gè)簡(jiǎn)化的過(guò)程 ， 它 包括影 當(dāng)計(jì)算長(zhǎng)期收縮時(shí)的影響。 關(guān)鍵詞 徐 變 。變形 ?？煽啃?。 1 . 引 言 為 了使 混凝土結(jié)構(gòu) 更加耐用 ，開(kāi)裂要 在 控制 范圍內(nèi)同時(shí)變形量 絕不能 超過(guò)限度 ，振動(dòng) 也必須不過(guò)度 。 混凝土可靠性的設(shè)計(jì)可能是混凝土結(jié)構(gòu)各個(gè)方面中最困難的和最不好理解的 。 此外， 在有效荷載作用下，混凝土 具體表現(xiàn) 為 一個(gè)非線形和非彈性的方式。 其中，收縮是 主要 問(wèn)題。 在受彎構(gòu)件中 它將導(dǎo)致已有的裂縫逐漸加寬并使變形量隨時(shí)間大量增加。 在 許多 實(shí)踐規(guī)范中 ， 明確規(guī)定了在開(kāi)裂和連接鋼筋達(dá)到允許的最大間距之后鋼筋的最大應(yīng)力 。 為 了 控制撓度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)選擇 “ 最大撓度限制 值”以適應(yīng)結(jié)構(gòu)和符合預(yù)期的使用，計(jì)算的撓度（或彎曲度）不能超過(guò)這些限制。 但是 ， 在大多規(guī)范中，簡(jiǎn)化的撓度計(jì)算過(guò)程是從鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的試驗(yàn)中獲得的。再者，就是現(xiàn)存的規(guī)范規(guī)程不能給出有用的關(guān)于如何充分塑造在撓度計(jì)算時(shí)徐變和收縮的時(shí)效影響的方法。 無(wú)數(shù)的案例報(bào)告 證實(shí) ，在澳大利亞和其他地方 ，結(jié)構(gòu) 符合規(guī)范要求，但仍然 出現(xiàn)過(guò)度彎曲和開(kāi)裂 。顯然， 這些包含于我們規(guī)范中的可靠性條文不能恰當(dāng)?shù)慕⒄谑褂玫慕Y(jié)構(gòu)的性能模型， 特別是難于恰當(dāng)解釋混凝土的收縮。 它也必須涉及到 設(shè)計(jì)者更多地重視適當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳?的規(guī)定 ，特別是對(duì)于 徐 變和收縮特征的組合， 同時(shí)也要求在建設(shè)過(guò)程中有合理的 工程的投入。 本文 討論這些問(wèn)題中的一些 ，特別 是 那些影響 混凝土 收縮 的設(shè)計(jì) 。 2 .可靠性的設(shè)計(jì) 當(dāng)設(shè)計(jì) 可靠性時(shí) ，設(shè)計(jì)者必須確保整個(gè)結(jié)構(gòu)， 在日常荷載的一天天作用下能夠完成它預(yù)期的功能 。 收縮導(dǎo)致時(shí)效性的 開(kāi)裂，從而降低 了 混凝土結(jié)構(gòu) 的 剛度，并因此在可靠性設(shè)計(jì)的各個(gè)方面 產(chǎn)生不利因素 。 Electronic Journal of Structural Engineering, 1 ( 2021) 23 （二） 過(guò)度 彎曲導(dǎo)致 結(jié)構(gòu)或 與構(gòu)件相聯(lián)系的 非結(jié)構(gòu)性 元素的損害。 3 . 收縮 的 影響 如果混凝土構(gòu)件可以自由地收縮，而不接受 約束 ， 那么 混凝土收縮 就 不會(huì)是結(jié)構(gòu)工程師主要關(guān)心的 ， 然而，事實(shí)并非如此 。 收縮裂縫 的出現(xiàn)取決 于 對(duì)收縮的約束程度、拉伸時(shí)混凝土的強(qiáng)度和延展性以及 拉伸 徐 變和 存在于構(gòu)件中的荷載導(dǎo)致的拉力 。 盡管 混凝土抗拉強(qiáng)度的增加隨時(shí)間 增加 ，彈性模量 和 收縮 引起的拉應(yīng)力也隨時(shí)間增長(zhǎng)而增加 。 在未開(kāi)裂區(qū)由荷載導(dǎo)致的拉力的存在 加快了時(shí)效性開(kāi)裂的形成 ， 因此， 在許多情況下，收縮裂縫是不可避免的。 第一，收縮所致的 拉力 和所在 區(qū)域可能形成的 收縮裂紋必須 被 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師 所識(shí)別 。 什么是收縮？ 混凝土收縮是 在恒溫下未受荷載且無(wú)應(yīng)變的試件上測(cè)量出的時(shí)效性 應(yīng)變 。 一些高強(qiáng)度混凝土容易 于 產(chǎn)生塑性收縮， 多 發(fā) 于 潮濕的混凝土，并有可能 在混凝土放置的過(guò)程中產(chǎn)生相當(dāng)多的裂縫 。 因?yàn)樗苄曰炷梁弯摻钪械恼辰Y(jié)還沒(méi)有形成，鋼筋 在控制這種裂縫 時(shí)是無(wú)效的。 Electronic Journal of Structural Engineering, 1 ( 2021) 24 干縮是 在干燥過(guò)程中主要由于水的損失而導(dǎo)致的體積的減小， 化學(xué) 性 （或內(nèi)源性 ）收縮 是 水泥 沙漿中的各種化學(xué)反應(yīng)包括 水化收縮 所導(dǎo)致的 ， 這種水化收縮是與 密封 試件中 粘結(jié)劑水 化 的 程度 有關(guān)的 。 干縮在高強(qiáng)度的混凝土 中 小于正常強(qiáng)度的 混凝土， 這是由于水合以后自由水的數(shù)量少的緣故。 對(duì)于 普通 強(qiáng)度的混凝土（ MPA ）， AS3600 建議在混凝土干燥以后的任何時(shí)間的設(shè)計(jì)干縮 （包括干燥 收縮 和內(nèi)源性收縮）可 由公式 （ 1 ）估計(jì) 。 k 1是 由 在標(biāo)準(zhǔn)里的 圖 按照插值法得到的且取決 于干燥 開(kāi)始的時(shí)間 ，環(huán)境和混凝土表面積及容積率。 AS3600 在預(yù)測(cè)值 的 正負(fù) 40 ％的范圍 陳述 實(shí)際 的 收縮應(yīng)變，可（從 AS3600 – 1994 修訂 2 里的 ? 30 ％ 增加而來(lái) ），在筆者看來(lái)，這個(gè)范圍仍然是 有些 樂(lè)觀地 狹隘 ，尤其是當(dāng)人們考慮到該國(guó)的國(guó)土面積和 不同的地理位置測(cè)量混凝土收縮的差異性。 該法應(yīng) 僅限 于 當(dāng) 混凝土 有 低水灰比（ ） ，并具有良好等級(jí)， 骨料的質(zhì)量好 時(shí)的一種參考。標(biāo)準(zhǔn)中 預(yù)測(cè)收縮應(yīng)變 該方法目前正在修訂 ，包括 高強(qiáng)度混凝土 在內(nèi)的大量的修正可能被建議 。 對(duì)于室內(nèi)環(huán)境， 可取 。 所以 在任何時(shí) 間的 最后收縮 是應(yīng) 內(nèi) 源 性收縮（方程 2 ）和干縮（方程 4 ） 之和，例如 ，處 在室內(nèi)環(huán)境 中且有著 假設(shè)厚度 th = 100 mm 、 th = 400 mm， 按照上述模型預(yù)測(cè)的收縮應(yīng)變?cè)?表 1中 給出 如下： 表 1 在室內(nèi)環(huán)境下按照建議的模型給出的設(shè)計(jì)收縮應(yīng)變 Electronic Journal of Structural Engineering, 1 ( 2021) 26 在無(wú)約束和無(wú)筋 混凝土 中的收縮 （吉爾伯特 ， 1988 ） [ 7 ] 暴露在干燥環(huán)境中的接觸面的收縮是最大的 ， 而越往混凝土構(gòu)件的內(nèi)部干縮越少。此板未受荷載和約束。 非線性應(yīng)變 標(biāo)志 ??cs是引起內(nèi)應(yīng)力發(fā)展的那部分收縮應(yīng)變， 這些自我平衡 應(yīng)力 （所謂 eigenstresses ）產(chǎn)生需要 的 彈性和 徐變應(yīng)變恢復(fù) 一致性 （ 即：確保平截面保持平整 ） ， 這些 應(yīng)力發(fā) 生在所有混凝土結(jié)構(gòu)中 ， 同時(shí)是接近 干燥表面 拉力 和 構(gòu)件內(nèi)部的壓力 。 然而 ，干燥表面附近 的 拉應(yīng)力往往 超過(guò) 未成熟混凝土抗拉強(qiáng)度，并造成 表面開(kāi)裂 ， 在混凝土開(kāi)始 干燥 后 不久。 （ 10 6 ） （ 10 6 ） 28天時(shí)的應(yīng)變 （ 10 6 ） 10000 天應(yīng)變 時(shí) （ 10 6 ） 100 25 25 900 23 449 472 25 885 910 50 100 700 94 349 443 100 690 790 75 175 500 164 249 413 175 493 668 100 250 300 235 150 385 250 296 546 400 25 25 900 23 114 137 25 543 568 50 100 700 94 88 182 100 422 522 75 175 500 164 63 227 175 303 478 100 250 300 235 38 273 250 182 432 Electronic Journal of Structural Engineering, 1 ( 2021) 27 由 eigenstresses 引起的彈性和徐變應(yīng)變 是 相 等的 且與 ??cs相反， 如圖 1b 所示。無(wú)論是 在 頂部和底部表面 ， 如果干燥條件都是一樣的， 那么 其總應(yīng)變是均勻 沿板的 深 度方向分布，且 等 于板的平均收縮應(yīng)變 ?cs，這是這個(gè) 數(shù)值在在 分析混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)的 一般意義。 4. 變形控制 控制 變形 可 通過(guò)限制 計(jì)算撓度 到 可以接受的小值 來(lái)實(shí)現(xiàn) 。撓度的精確 計(jì)算 39。撓度 簡(jiǎn)化計(jì)算 39。針對(duì)開(kāi)裂、拉伸固化、收縮、混凝土的徐變特性以及板的預(yù)期的荷載作用史和雙向作用板，前者應(yīng)該制定的不是細(xì)節(jié)規(guī)定而是個(gè)限定值。 使用 AEMM 確定瞬時(shí)和 時(shí)效性的梁和板的危險(xiǎn)橫截面的 變形，然后再 積分 曲率 便可 獲得撓度，是一個(gè) 被推薦的 精 確 的計(jì)算方法。 在 常規(guī)的 混凝土結(jié)構(gòu) 的可靠性極限狀態(tài)設(shè)計(jì)中 使用 AEMM 是被強(qiáng)烈推薦的 。 Electronic Journal of Structural Engineering, 1 ( 2021) 28 5 .彎曲 裂縫 的 控制 在 AS36001994 中 ， 彎曲 裂縫 的控制 被認(rèn)為是令人滿意的， 它 提供 給 設(shè)計(jì)者符合某些 細(xì)節(jié)的 規(guī)定。 這些限制 值 不依賴 于現(xiàn)役荷載作用下的拉伸鋼筋中應(yīng)力 ， 而且 當(dāng)鋼 筋中 應(yīng)力超過(guò)約 240 兆 帕 時(shí) 已被發(fā)現(xiàn)是不可靠的。 隨著 目前向更高強(qiáng)度鋼筋 使用的轉(zhuǎn)變 （ 特征強(qiáng)度為 500 兆帕 或 以上） ，迫切 要求重審 在 AS3600 中 針對(duì) 鋼筋混凝土梁 、 板裂縫控制 的 設(shè)計(jì)規(guī)則。在使用更高強(qiáng)度鋼筋的構(gòu)件中，那些條文不可能是滿足要求的，因?yàn)樵诂F(xiàn)役荷載作用下的構(gòu)件中的鋼筋應(yīng)力有可能更大，這是因?yàn)闇p少的鋼筋區(qū)域需要足夠強(qiáng)度。 特別是 在 不對(duì)稱鋼筋 構(gòu)件的收縮翹曲和直接拉伸構(gòu)件中的收縮開(kāi)裂的機(jī)理已經(jīng)被描述過(guò)了。 用于預(yù)測(cè) 彎曲構(gòu)件中 長(zhǎng)期 變形 及最終裂縫寬度 的 可靠的程序 已經(jīng)被 提 出并 圖