混凝土收缩徐变的粘弹性随机性算法研究

发布时间：2020-06-03 02:26

【摘要】：实际工程中混凝土在荷载及环境因素作用下将发生徐变、收缩等时变变形,在实际结构中,应考虑这些变形以保证结构安全。同时,混凝土是一种非匀质材料,混凝土材料属性以及环境作用的不确定性将导致混凝土徐变、收缩变形的不确定性。本文基于随机有限元及摄动理论,对考虑混凝土徐变收缩及其不确定性的有限元分析方法进行了研究,主要研究工作如下:(1)讨论了以往工程结构的不确定性分析方法、徐变模型以及徐变算法,分析了他们的价值和不足。(2)基于B3/B4模型的徐变收缩理论和徐变收缩的逐步计算法,将B3/B4模型中对环境温度和湿度的考虑方式改写为变温湿度并引入逐步计算当中。将逐步计算法和随机场理论以及摄动理论结合,推导了对应的摄动法随机有限元列式。(3)利用MATLAB编制了二维变温湿度的徐变收缩摄动随机有限元计算验证程序HORO_EX。程序主要分为随机场处理部分和随机有限元部分,可以处理材料参数随机场与随机面力、随机体力。利用编制的有限元程序进行了一些算例验证。结果表明变温湿度的徐变分析与采用平均温湿度的徐变分析差异不容忽视,采用随机场和不采用随机场的徐变随机分析结果差异相对较小,但也不容忽视。摄动法随机有限元法计算徐变的效率尚可,且无需重复求得响应面或进行大量抽样样本计算,是一种较为实用的混凝土徐变及随机性计算方法。
【图文】：

图１－１技术路线图逡逑

在逐步计算中使用温度对时间进行修正之后，徐变可被绘制为逐段放缩的曲逡逑线，而非使用平均温度的同比率放缩。设当前时间为当前时刻开始的时间段逡逑的时间增量办中温度高于标温，图２－１邋（均温相同但是过程不同）且温度升高对逡逑时间的加速率为１．２，则下一段时间力２的徐变计算就要从／ｅｒｔ＋ｉ．２办时刻开始。设逡逑说！阶段的温度的方差是ｑ，因为其随机性会带来时间加速率的差值，则下一个时逡逑间段的徐变计算就是从／ｅｒｌ＋１．２ｄ／｜＋＾■开始，其中？是时间的随机部分（前述时间均逡逑为绝对时间）。在基于摄动法和遗传算法的徐变逐步计算中，时间是绝对的，结逡逑构响应的随机部分由每个时间段响应的随机部分叠加获得，而且遗传算法需要上逡逑一个时刻的状态变量来计算下一个时刻的应变增量，但是当时间为随机变量时，逡逑每个时间段的起始时间无法确定，，就无法再使用基于摄动法和遗传算法的逐步计逡逑算方法了。逡逑徐变柔度ｃ逡逑ｋＭ逡逑／逦ｉ逦！逦ｉ逡逑；Ｔ逦ｄｔｌ邋｛逦Ｉ逦ｄｔ２逦ｊ逡逑逦ｊ逦＇逦ｊ邋］逦＾逡逑ｔｃｒｔ逦ｔｌ邋ｔｃｒｔ＋１．２ｄｔｌ＋ｔｒ逦１２逦时邋ｆａｊＴ逡逑图２－１徐变柔度逡逑Ｆｉｇ．２－１邋ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ邋ｏｆ邋ｃｒｅｅｐ逡逑但是
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU528

【参考文献】

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6 赵刚云;向天宇;徐腾飞;占玉林;;钢-混凝土组合梁收缩徐变效应的随机分析[J];计算力学学报;2014年01期

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8 蒋伟;吕大刚;;钢管混凝土拱面内稳定的时变可靠度分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2013年S1期

9 杨绿峰;胡春燕;陈正;洪斌;;混凝土中氯离子随机时变扩散过程及浓度分布[J];建筑材料学报;2013年02期

10 周攀;杨成永;;徐变对施工期隧道喷射混凝土支护安全性的影响[J];公路;2013年01期

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4 张康;高墩大跨连续刚构桥长期变形研究[D];重庆大学;2013年

5 秦天;含随机参数结构动态分析的随机有限元方法[D];南京航空航天大学;2012年

6 胡春燕;可靠度随机有限元法研究氯盐环境中混凝土结构的服役寿命[D];广西大学;2012年

7 郭鹏涛;徐变的随机性及其对钢管混凝土拱桥可靠度的影响[D];北京交通大学;2010年

8 徐传昶;连续梁桥施工过程结构随机有限元分析[D];长安大学;2009年

9 汪维安;高墩大跨连续刚构桥的收缩徐变效应分析[D];长沙理工大学;2005年

本文编号：2694146