汪建群，許巧，方志，馬占飛，羅許國，祝明橋

(1. 湖南科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201；2. 長沙理工大學(xué) 橋梁工程安全控制省部共建教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室，長沙 410004； 3. 湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，長沙 410082 4.中國水利水電第十四工程局有限公司，昆明 650041)

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早齡混凝土的壓縮與拉伸徐變及其研究現(xiàn)狀

汪建群1,2，許巧1，方志3，馬占飛4，羅許國1，祝明橋1

(1. 湖南科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201；2. 長沙理工大學(xué) 橋梁工程安全控制省部共建教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室，長沙 410004； 3. 湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，長沙 410082 4.中國水利水電第十四工程局有限公司，昆明 650041)

早齡混凝土的拉伸、壓縮徐變規(guī)律及其結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力計(jì)算方法是對(duì)早期裂縫進(jìn)行有效預(yù)測并控制的關(guān)鍵。既有的徐變研究主要側(cè)重于成熟混凝土，而早齡混凝土徐變相關(guān)的科學(xué)研究還有待進(jìn)一步深入。對(duì)早齡混凝土的壓縮和拉伸徐變研究成果、測試方法及其徐變應(yīng)力計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)綜述。研究表明：目前混凝土早齡期拉伸、壓縮徐變?cè)囼?yàn)測試尚無規(guī)范可循，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為缺乏；混凝土早齡期徐變預(yù)測模型基本未考慮其在低應(yīng)力水平下的非線性性質(zhì)；早齡混凝土結(jié)構(gòu)非線性徐變應(yīng)力理論分析方法亦不盡完善?；谙到y(tǒng)試驗(yàn)研究和固化徐變理論建立混凝土非線性徐變理論模型，對(duì)早齡混凝土結(jié)構(gòu)采用同時(shí)考慮受拉和受壓不同應(yīng)力松弛特性的非線性徐變應(yīng)力理論計(jì)算方法，應(yīng)可提高早齡結(jié)構(gòu)的有限元仿真精度。

早齡混凝土；拉伸徐變；壓縮徐變；固化理論；徐變應(yīng)力

混凝土的徐變是指在持續(xù)應(yīng)力作用下，其應(yīng)變隨時(shí)間而持續(xù)增長的特性[1]。徐變是混凝土固有的材料特性。一般將混凝土徐變據(jù)結(jié)構(gòu)受拉/壓不同的受力狀態(tài)定義為拉伸徐變和壓縮徐變；據(jù)不同的加載齡期又可分為早齡期徐變和成熟后的徐變[2]。一般認(rèn)為養(yǎng)護(hù)齡期在7 d以內(nèi)的混凝土為早齡混凝土[2-4]。

已有研究表明，成熟后的混凝土其壓縮、拉伸徐變規(guī)律大致相同，但早齡混凝土的壓縮、拉伸徐變卻有較大差別[1-2]。既有的混凝土徐變研究主要針對(duì)于成熟混凝土的壓縮徐變，早齡混凝土的壓縮徐變并未得到關(guān)注，其規(guī)律并不明確[5]。此外，混凝土在早齡期硬化期間的抗拉性能試驗(yàn)不易實(shí)現(xiàn)，故目前國內(nèi)外相關(guān)研究較少。由于混凝土早齡期拉伸、壓縮徐變預(yù)測模型不足，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析時(shí)，常以成熟混凝土的壓縮徐變代替其早齡期拉伸、壓縮徐變。此舉將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力求解精度低, 甚至出現(xiàn)不可信的結(jié)果[4-6]。

混凝土材料以其良好的經(jīng)濟(jì)性而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代土木工程。但許多混凝土結(jié)構(gòu)在施工養(yǎng)護(hù)期間即有不同程度的開裂現(xiàn)象?；炷猎缙诹芽p對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性造成了嚴(yán)重影響，已成為結(jié)構(gòu)最主要的病害之一[7]?；炷猎琮g期拉伸與壓縮徐變規(guī)律尚不明確，以及結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力理論計(jì)算方法的不完善，是混凝土結(jié)構(gòu)早期開裂無法進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)值模擬、預(yù)測并控制的主要原因[3-8]。

早齡混凝土徐變特性比成熟混凝土的壓縮徐變更為復(fù)雜。其主要特點(diǎn)為：1)加載齡期早：大體積混凝土在水化期間由于自身水化放熱會(huì)導(dǎo)致較大的溫度應(yīng)力，該溫致應(yīng)力甚至?xí)率菇Y(jié)構(gòu)開裂[9]；另一方由于其他因素如較大的收縮、支座沉降等不利因素均會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過早受載[10]，因此，混凝土在養(yǎng)護(hù)期間即較早地參與結(jié)構(gòu)受力；2)影響因素眾多：混凝土配有鋼筋，且一般外摻粉煤灰，這些因素均會(huì)影響早齡混凝土的徐變[11]。3)計(jì)算理論不完善：一方面早齡混凝土拉伸和壓縮徐變發(fā)展規(guī)律不同，計(jì)算時(shí)需同時(shí)考慮二者不同的徐變效應(yīng)[5]；另一方面，早齡混凝土結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力計(jì)算應(yīng)考慮不可恢復(fù)徐變的影響，需采用非線性徐變理論計(jì)算方法[12]。

本文對(duì)早齡混凝土的壓縮和拉伸徐變研究成果、測試方法及其徐變應(yīng)力計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)綜述。基于既有研究成果，對(duì)早齡混凝土的壓縮和拉伸徐變測試方法、預(yù)測模型以及非線性徐變應(yīng)力計(jì)算提出建議，可為早齡混凝土的徐變研究提供參考。

1 混凝土早齡期壓縮徐變及其預(yù)測模型

自Hatt于1907年發(fā)現(xiàn)混凝土徐變現(xiàn)象以來，眾多學(xué)者對(duì)這一問題進(jìn)行了長期研究，形成了諸多徐變理論、徐變預(yù)測模型和計(jì)算理論，并已反映到相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中。這些研究成果基本上是針對(duì)于成熟混凝土的壓縮徐變[13-14]。研究表明，成熟混凝土的壓縮徐變與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、加載齡期、持荷時(shí)間、體表比、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度、配筋和粉煤灰摻量等因素相關(guān)[15-17]。

目前，混凝土早齡期壓縮徐變并未引起足夠重視，其關(guān)注度甚至不及早齡拉伸徐變，相關(guān)研究成果極少。早齡混凝土的壓縮徐變與成熟混凝土徐變影響參數(shù)基本相同，有可能對(duì)某些影響參數(shù)更敏感[18]。Li等[19]基于3 d加載的壓縮徐變?cè)囼?yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土早齡期壓縮徐變與其強(qiáng)度發(fā)展速率存在一定的相關(guān)性，而與自身的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)關(guān)系不大。祁廣星[20]對(duì)加載齡期為1、3、7 d的密封混凝土早齡徐變進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明其壓縮徐變較成熟混凝土明顯偏大。祝昌暾等[21]研究了摻硅粉混凝土在常溫常濕條件下2 d內(nèi)加載的壓縮徐變，基于試驗(yàn)結(jié)果對(duì)MC-90徐變預(yù)測模型進(jìn)行了修正。謝楠等[22]對(duì)噴射混凝土進(jìn)行了2、5、7、15 d加載齡期的壓縮徐變?cè)囼?yàn)研究，基于試驗(yàn)結(jié)果修正了GL2000徐變預(yù)測模型。試驗(yàn)概況詳見文獻(xiàn)[22]的相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，由表1可知，在徐變發(fā)展規(guī)律方面，配合比1和配合比2的徐變?cè)嚰? d加載持荷30 d時(shí)徐變度為2 d加載試件的57.8%和55.4%；7 d加載分別2 d加載試件的46.4%和47.9%；16 d加載分別2 d加載試件的30.3%和28.6%。這說明早齡混凝土的徐變度要遠(yuǎn)大于成熟混凝土。在徐變預(yù)測方面，配合比1和配合比2的徐變?cè)嚰? d加載時(shí)，其徐變度實(shí)測值與GL2000模型預(yù)測值誤差分別為49.3%和27.4%，誤差不可接受；5 d加載時(shí)誤差值分別為35.6%和13.7%；16d加載時(shí)誤差值分別為16.2%和3.3%。這說明既有的徐變預(yù)測模型不適用于早齡混凝土的壓縮徐變預(yù)測。

表1 文獻(xiàn)[22]實(shí)測徐變度和GL2000預(yù)測徐變度Table 1 The specific creep measured by reference [22] and predicted by GL2000

說明：誤差=(試驗(yàn)值-理論值)/理論值×100%。

同時(shí)，上述兩組試驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于成熟混凝土壓縮徐變而言，混凝土早齡期壓縮徐變對(duì)加載齡期更敏感。有些參數(shù)對(duì)早齡期和成熟混凝土壓縮徐變的影響甚至呈現(xiàn)相反的規(guī)律，這一點(diǎn)可由已有的研究成果可以看出。Alexander[23]研究了粉煤灰對(duì)成熟混凝土徐變的影響，發(fā)現(xiàn)10 d加載持荷兩年后25%摻量的粉煤灰混凝土徐變度下降約33%。而惠榮炎等[24]的研究表明，摻20%粉煤灰大壩混凝土2 d加載，持荷180 d的徐變比未摻試件增大23%。這說明粉煤灰對(duì)成熟混凝土的壓縮徐變有抑制作用，但增大了早齡期壓縮徐變。

目前，成熟混凝土壓縮徐變研究已取得了較為豐碩的成果，但混凝土早齡期壓縮徐變卻有待進(jìn)一步研究。具體表現(xiàn)在：混凝土強(qiáng)度、粉煤灰摻量和加載齡期對(duì)混凝土早齡期壓縮徐變影響相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不足；其他參數(shù)如構(gòu)件尺寸效應(yīng)(體表比)、溫度和配筋率的影響規(guī)律亦少見相關(guān)研究；相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)少，預(yù)測模型較為缺乏。

2 混凝土早齡期拉伸徐變及其預(yù)測模型

在國外，Illston[25]和Domorte[26]較早地報(bào)道了混凝土早齡期拉伸徐變并展開了基礎(chǔ)性研究。國外相關(guān)研究也只是近20年以來才逐漸活躍。Bissonnette等[27-28]的試驗(yàn)研究表明，混凝土拉伸徐變隨加載齡期增大而逐漸減小，隨環(huán)境濕度升高而降低。Nielsen[29]認(rèn)為應(yīng)力強(qiáng)度比小于0.6時(shí)拉伸徐變與應(yīng)力呈線性關(guān)系, 應(yīng)力強(qiáng)度比在0.6～0.8之間時(shí)，拉伸徐變與應(yīng)力呈非線性關(guān)系。Ya等[30]對(duì)摻30%礦渣的混凝土在23℃、33℃和約束作用下早齡期拉伸徐變進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)摻入礦渣和養(yǎng)護(hù)溫度升高均加劇了混凝土早齡期拉伸徐變。在混凝土早齡期拉伸徐變預(yù)測模型方面，F(xiàn)orth指出既有成熟混凝土的壓縮徐變模型不能直接應(yīng)用于早齡混凝土拉伸徐變預(yù)測[31]。Muller等[32]基于試驗(yàn)結(jié)果在CEB-FIP 1990模型修正的基礎(chǔ)上提出了高性能混凝土早齡期拉伸徐變預(yù)測模型。

在中國，惠榮炎等[24]于1986年較早地報(bào)道了混凝土的拉伸徐變，對(duì)大壩混凝土進(jìn)行了早齡期壓縮(2 d和7 d加載)和拉伸(7 d加載)徐變?cè)囼?yàn)，研究表明，壓縮徐變隨粉煤灰摻量增加而增大, 而拉伸徐變隨粉煤灰摻量增加而減小，粉煤灰摻量對(duì)混凝土早齡期拉伸和壓縮徐變影響呈現(xiàn)相反的規(guī)律。中國相關(guān)研究近10年以來才逐漸展開。馬新偉[33]對(duì)高性能混凝土拉伸徐變特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)混凝土在早齡期尤其是1 d以內(nèi)其徐變系數(shù)要遠(yuǎn)大于成熟混凝土。汪倫焰等[34]、李司晨[35]等利用自制的拉伸徐變儀較系統(tǒng)的研究了水灰比、外摻物(如粉煤灰、礦渣等)摻量等因素對(duì)早齡混凝土拉伸徐變的影響。葉德艷[2]的研究發(fā)現(xiàn)，0.5、0.75、1 d加載的混凝土表現(xiàn)出較高的徐變能力，且具備很強(qiáng)的非線性特征。梁思明等進(jìn)行了早齡混凝土的1 d、3 d和7 d試件拉伸徐變測試，基于B3徐變模型的修正提出了早齡混凝土拉伸徐變模型[36]。楊楊等[37]研究了不同水灰比、加載齡期、加載應(yīng)力水平和養(yǎng)護(hù)溫度等參數(shù)條件下的早齡期高性能混凝土拉伸徐變特性，并基于流變學(xué)原理修正了經(jīng)典的Burgers模型，提出了評(píng)價(jià)混凝土早齡期拉伸徐變的ZC模型。以下對(duì)Burgers模型(圖1)和ZC模型(圖2)進(jìn)行闡述。

圖1 Burgers模型Fig. 1 The Burgers

圖2 ZC模型Fig.

Burgers模型由Voigt體(Kelvin體)與Maxwell體串聯(lián)而成?；炷恋淖冃问荕axwell體和Voigt體變形之和。當(dāng)拉伸荷載σ在t0時(shí)刻作用于模型時(shí)，將產(chǎn)生彈性應(yīng)變?chǔ)舉；持荷到t1時(shí)刻時(shí)，徐變變形在增長，該變形包括Maxwell體中的粘性元件產(chǎn)生粘性流動(dòng)εd；Voigt體中粘性元件的變形在彈性元件的制約下產(chǎn)生可恢復(fù)的延遲彈性變形εv。當(dāng)荷載t1時(shí)刻卸除時(shí)，εe立即恢復(fù)，隨后便是徐變恢復(fù)。徐變成分中粘性流動(dòng)εd在卸載后是不可恢復(fù)的。模型與混凝土在加載及卸載過程中所產(chǎn)生變形響應(yīng)十分類似，但Burgers模型未被賦予明確的物理化學(xué)意義。在ZC模型中，引入了一個(gè)Hooke彈性元件[H]，與Voigt體并聯(lián)后，再與Maxwell體串聯(lián)。在混凝土中，水和水泥形成的水泥石用Voigt體表示，水泥石中的結(jié)晶體部分是彈簧，凝膠體則是粘壺。當(dāng)荷載持續(xù)不變的情況下，Voigt體開始分擔(dān)荷載，并隨著時(shí)間而變形，這時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力將從Voigt體粘壺向彈簧轉(zhuǎn)移，并發(fā)生應(yīng)力重分布，同時(shí)發(fā)生的還有整個(gè)Kelvin體向單獨(dú)的彈簧體[H] (代表集料)上的應(yīng)力重分布[37]。楊楊等利用ZC模型模型預(yù)測了早齡混凝土的拉伸徐變，但并未用于早齡結(jié)構(gòu)的徐變分析。

目前，早齡混凝土的拉伸徐變已逐漸成為研究熱點(diǎn)，相關(guān)研究已取得了一定的成果。拉伸徐變主要研究方法為采用自制儀器在室內(nèi)進(jìn)行小試件試驗(yàn)研究，所關(guān)注的影響參數(shù)基本與壓縮徐變相同。由于混凝土早齡期拉伸徐變研究起步較晚，尤其是國內(nèi)在近10年才展開相關(guān)研究，試驗(yàn)數(shù)據(jù)和預(yù)測模型仍較缺乏，亦少見針對(duì)早齡混凝土材料力學(xué)特性建立的早齡期拉伸徐變預(yù)測模型。

3 混凝土早齡期徐變測試方法

由上述文獻(xiàn)綜述可知，早齡混凝土和成熟混凝土的徐變影響參數(shù)基本相同。因此，可借鑒成熟混凝土的徐變研究方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)混凝土早齡期拉伸、壓縮徐變進(jìn)行研究。成熟混凝土的徐變?cè)囼?yàn)有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，試驗(yàn)手段成熟[38]。早齡混凝土的徐變?cè)囼?yàn)尚無規(guī)范可循。此外，混凝土早齡期強(qiáng)度較低，拉伸及壓縮徐變?cè)囼?yàn)均不易進(jìn)行，試驗(yàn)的關(guān)鍵在于早齡徐變儀。早齡混凝土的徐變?cè)囼?yàn)裝置應(yīng)具備以下功能特點(diǎn)：為消除試件重力對(duì)測試結(jié)果的影響，徐變?cè)嚰?yīng)臥置，且應(yīng)采用有效手段減小試件和接觸面間的摩阻力；能實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)力水平加載，并具備良好的持荷能力；可自動(dòng)、連續(xù)地采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

目前，混凝土徐變?cè)囼?yàn)采用的試驗(yàn)儀器主要有以下5種：1)彈簧立拉式徐變裝置[38]；2)杠桿立拉式徐變裝置[38]；3)杠桿臥拉式徐變裝置[39]；4)液壓臥拉式徐變裝置[34,37]；5)清華大學(xué)土木工程系建筑材料研究所研發(fā)的TSTM裝置[40]。上述各種儀器各有特點(diǎn)，其中，第1、2種裝置只能用于晚齡期拉伸徐變?cè)囼?yàn)。第3～5種裝置可用于混凝土早齡徐變?cè)囼?yàn)。

目前，早齡混凝土徐變測試方法較為缺乏，主要體現(xiàn)在：無規(guī)范可循、無標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸、自制實(shí)驗(yàn)儀器昂貴、無法進(jìn)行批量試驗(yàn)。

4 早齡混凝土結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力理論分析方法

混凝土結(jié)構(gòu)在其施工期間的早期開裂現(xiàn)象較為普遍，這些裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和耐久性產(chǎn)生極為不利的影響。而早齡期結(jié)構(gòu)開裂的有效預(yù)測并采取針對(duì)性控制措施依賴于對(duì)其應(yīng)力的準(zhǔn)確預(yù)測。隨著計(jì)算機(jī)的普及和有限元法的廣泛應(yīng)用，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的徐變應(yīng)力求解成為可能。由于混凝土早齡期徐變預(yù)測模型的缺乏，以成熟混凝土的壓縮徐變代替早齡期徐變進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)受力分析，其誤差較大[3-5,41]。Kwak等[42]和Cusson等[43]建議采用拉伸徐變模型對(duì)結(jié)構(gòu)早齡期非荷載裂縫進(jìn)行數(shù)值模擬分析。蘇安雙[44]采用混凝土拉伸徐變模型對(duì)高性能混凝土早期收縮應(yīng)力進(jìn)行預(yù)測，獲得了較好的結(jié)果。巨玉文等[40]分別采用混凝土早齡期拉伸和壓縮徐變預(yù)測模型對(duì)地下連續(xù)墻養(yǎng)護(hù)期間的水化熱溫致應(yīng)力進(jìn)行了對(duì)比分析，計(jì)算結(jié)果表明采用拉伸與壓縮徐變預(yù)測模型其結(jié)果相差較大，在早齡期受拉應(yīng)力狀態(tài)下使用壓縮徐變規(guī)律會(huì)得到偏于不安全的計(jì)算結(jié)果。

除了能反映混凝土材料性能的早齡期徐變預(yù)測模型外，適用的徐變應(yīng)力理論分析方法亦尤為重要。目前，早齡混凝土結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力分析一般采用增量初應(yīng)變法，即將混凝土徐變歷程分為若干時(shí)步，每一計(jì)算時(shí)步采用上一時(shí)步的徐變應(yīng)變?cè)隽坑?jì)算徐變應(yīng)力增量。Zienkiewicz等[45]提出了等時(shí)步條件下徐變?cè)隽康倪f推算法，對(duì)增量初應(yīng)變法進(jìn)行了簡化。朱伯芳院士[46]又提出了混凝土結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力分析的隱式解法。秦煜等[47]采用初應(yīng)變?cè)隽坑邢拊ń⒘嘶炷料淞核療釡刂聭?yīng)力的彈性徐變隱式解法數(shù)值模型，據(jù)此得到的仿真分析結(jié)果與實(shí)測結(jié)果吻合較好。大型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可方便的實(shí)現(xiàn)上述算法。

而徐變應(yīng)力分析結(jié)果決定性因素為徐變計(jì)算理論。經(jīng)典的徐變計(jì)算理論主要有老化理論、有效模量法、彈性老化理論、彈性徐變理論及繼效流動(dòng)理論等。上述算法及理論均假定混凝土徐變與應(yīng)力呈線性關(guān)系，并服從疊加原理[48]。線性徐變理論未考慮混凝土的不可恢復(fù)徐變?cè)诓煌瑧?yīng)力水平下的非線性性質(zhì)[49]。如大體積混凝土在水化時(shí)經(jīng)歷先升溫后降溫的過程, 對(duì)徐變應(yīng)力的求解需要考慮內(nèi)力的加載和卸載時(shí)程, 應(yīng)采用相應(yīng)的非線性徐變理論計(jì)算。由Bazant等[50-51]提出的固化徐變理論可實(shí)現(xiàn)對(duì)早齡期結(jié)構(gòu)的非線性徐變應(yīng)力求解?；炷凉袒熳兝碚搶椥岳碚?、粘彈性理論和流變理論結(jié)合起來，模擬混凝土宏觀物理力學(xué)性質(zhì)。Bazart模型有非常清晰的物理意義，認(rèn)為混凝土的基本徐變由老化粘彈性項(xiàng)徐變Ca(t,τ)、非老化粘彈性項(xiàng)徐變Cna(t,τ)、粘性流動(dòng)項(xiàng)徐變(不可復(fù)徐變)Cf(t,τ)組成[48]，即

(1)

采用混凝土固化徐變理論建立混凝土徐變度函數(shù)，可據(jù)此建立混凝土非線性徐變應(yīng)力求解的理論模型。張濤等[12]在此方面做了一些研究工作，采用固化徐變理論對(duì)混凝土拱壩水化熱溫致應(yīng)力場進(jìn)行非線性徐變應(yīng)力分析，取得了較好的效果。

綜上所述：混凝土早齡期徐變理論計(jì)算方法是實(shí)現(xiàn)對(duì)徐變應(yīng)力準(zhǔn)確求解的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外相關(guān)研究已取得了一定的成果。但對(duì)于早齡混凝土結(jié)構(gòu)，在低應(yīng)力水平條件下其徐變即表現(xiàn)出非線性性質(zhì)。如何在早齡期徐變應(yīng)力理論分析中，既反映其早齡期在受拉和受壓時(shí)兩種不同的松弛特性，又考慮其非線性特征，是有待深入研究的問題。

5 結(jié) 論

1)混凝土早齡期拉伸、壓縮徐變測試方法無規(guī)范可循，試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為缺乏。一方面早齡混凝土徐變測試儀較少，早齡期拉伸、壓縮徐變?cè)囼?yàn)研究較少，已有研究主要探討了強(qiáng)度等級(jí)、加載齡期、應(yīng)力水平等參數(shù)對(duì)混凝土早齡期徐變的影響，構(gòu)件的尺寸效應(yīng)(體表比)、粉煤灰摻量和配筋率等參數(shù)對(duì)混凝土早齡期徐變影響規(guī)律尚未明確。另一方面，已有研究多數(shù)只是單獨(dú)進(jìn)行拉伸或壓縮徐變?cè)囼?yàn)，混凝土早齡期拉伸、壓縮徐變與成熟混凝土壓縮徐變?cè)跀?shù)值上存在多大差別，發(fā)展規(guī)律有何不同，缺乏定量的報(bào)道，亦未引起足夠重視。

2)混凝土早齡期拉伸、壓縮徐變預(yù)測模型不足。目前混凝土早齡期徐變預(yù)測模型還少有比較明確的規(guī)定。少數(shù)幾個(gè)修正模型基本上源于成熟混凝土壓縮徐變模型的修正，未能反映混凝土早齡期物理力學(xué)性能的發(fā)展和徐變的不可恢復(fù)性。因此現(xiàn)有徐變規(guī)律并不能準(zhǔn)確反映混凝土早齡期徐變性能。

3)早齡混凝土結(jié)構(gòu)徐變應(yīng)力理論分析方法不盡完善。早齡混凝土結(jié)構(gòu)在受拉和受壓時(shí)其應(yīng)力具有不同松弛特性。此外，早齡混凝土結(jié)構(gòu)的徐變應(yīng)力理論計(jì)算方法應(yīng)考慮其非線性特征?；诠袒熳兝碚摚⒃琮g混凝土結(jié)構(gòu)同時(shí)考慮受拉和受壓不同應(yīng)力松弛特性的非線性徐變應(yīng)力理論計(jì)算方法，應(yīng)可滿足該要求。

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(編輯 胡玲)

National Natural Science Foundation of China(No.51408218，51378202)； Foundation of Key Laboratory of “Bridge Engineering Safety Control”, Built by Hunan Province and Ministry of Education, Changsha University of Science & Technology (No.13KB02); Education Department Foundation of Hunan Provience(No.12C0135).

Literuture review of compressive/tensile creep of early age concrete

Wang Jianqun1,2, Xu Qiao1, Fang Zhi3，Ma Zhanfei4, Luo Xuguo1, Zhu Mingqiao1

(1. College of Civil Engineering, Hunan University of Science & Technology, Xiangtan 411201, Hunan, P. R. China;2. Key Laboratory of “Bridge Engineering Safety Control” Built by Hunan Province and Ministry of Education, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410004, P. R. China; 3. College of Civil Engineering, Hunan University,Changsha 410082, P. R. China;4. Sinohydro Bureau 14 Co., Ltd. Kunming, 650041 ,P.R. China)

The regularities of early age tensile creep and compressive creep and theories of calculation method for creep stress are key factors for the crack prediction and prevention. Currently, the study on concrete creep focuses on matured concrete, while for early age concrete further study is still needed. The research status, test method and creep stress calculation method of compression and tensile creep for early age concrete are summarized in detail. The results demonstrate that: (1)At present, there is no standard for the test of tensile and compressive creep for early age concrete, and the test data is relatively short. (2)The nonlinear property at low stress level for early age concrete has not been considered in the creep prediction model. (3)The nonlinear creep stress analysis method for early age concrete structures is inadequate. Based on systematically experimental research and solidification creep theory, the nonlinear creep model for early age concrete can be established. With early age tensile creep and compressive nonlinear creep stress considered, finite element simulation accuracy of early age structure should be improved.

early age concrete; tensile creep; compressive creep; solidification theory; creep stress

10.11835/j.issn.1674-4764.2016.05.016

2016-03-09

國家自然科學(xué)基金(51408218，51378202)；長沙理工大學(xué)橋梁工程安全控制省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(13KB02)；湖南省教育廳資助項(xiàng)目(12C0135)

汪建群(1982-)，男，博士，主要從事大跨橋梁設(shè)計(jì)基本理論研究，(E-mail) 121095359@qq.com。

U444

A

1674-4764(2016)05-0122-08

Received:2016-03-09

Author brief：Wang Jianqun(1982-), PhD, main research interest: the basic design theory of large-span bridge, (E-mail)121095359@qq.com.