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【摘 要】混凝土的自由收缩应变是叠合梁研究的一个重要方面，受多种因素影响，建立计算模型比较困难。在工程力学研究的基础上，利用平衡条件，在考虑多种影响因素的情况下，建立了轴力表示的自由收缩的力学微分方程，大大简化了这一问题，为混凝土自由收缩应变的研究提供了一种新方法和新思路，具有重要意义。
【关键词】新旧混凝土；叠合梁；收缩
1. 前言
混凝土是工程中用量最多的建筑材料，也是最重要的结构材料，钢筋混凝土结构已经成为世界上应用最为广泛的结构形式。我国是一个发展中的大国，财力有限，能源短缺，因此加强耐久性研究，是非常重要的现实任务和课题。新旧混凝土叠合梁是工程中常用的一种结构形式，其中收缩问题是一个关键问题，如果处理不好，将会给整个结构带来严重问题。因此，本文基于工程力学来对这一问题进行探讨[1]。
2. 自由收缩效应分析[2～3]
混凝土收缩分为六类，计算公式很多，都能在特定条件下反映部分的规律。但是，实际工程所处环境情况复杂，各种计算公式都带有一定的局限性。本文采用的是应用范围较广泛的一个公式。
潮湿养护7天以后的自由收缩
εsh（t） = t35+t εsh，∞ （1）
图1 微段变形图3. 叠合梁以轴力表示的微分方程[4～6]
对旧梁进行改造加固所采用的叠合结构形式，一般采用无支架施工的方法，即以旧梁为承重结构，叠合前后按照两阶段受力模式进行结构的计算。在混凝土收缩变形作用下，离开叠合梁端部的中部区域全截面受力较均匀（均匀受拉或受压）。分析中作如下基本假定：
（1）混凝土的收缩假定遵循时间函数εsh（t） 。
（2）新旧混凝土均为线弹性材料。
（3）新旧混凝土梁符合Bernoulli假定，即平截面在弯曲后仍为平面。
（4）在新旧混凝土梁之间的界面上，剪应力与界面滑移量成正比。
（5）忽略任何向上的掀起对叠合梁的影响，新旧混凝土梁的竖向挠度相等。取新旧叠合梁中一个长为 的微段，其变形及受力分别见图1和图2。
Nn=-No =N （2）
Mn+Mo-Nd=0 （3）
Vn=dMn dx-dndNndx（4）
Vo = dMo dx-dodNodx （5）
4. 结语
（1）研究新旧混凝土叠合梁自由收缩应变是钢筋混凝土耐久性研究的一个重要方面。本文建立的混凝土自由收缩应变用轴力表达的微分方程可以很好的确定这一类问题的精确解。
（ 2）新旧混凝土叠合梁是工程中常用的加固形式，对此问题的深入研究有实际的工程应用前景。
参考文献
[1] 刘秉京.混凝土结构耐久性设计[M]. 人民交通出版社， 2007.2.
[2] 周履，陈永春. 收缩徐变[M]. 中国铁道出版社[M]，1994.1.
[3] 虞建成，左文生等. 叠合式混凝土板梁桥叠合面受力性能分析[J].东南大学学报，2007，Vol.37，No.2：222～228.
[4] 包世华. 新编高层建筑结构[M]. 中国水利水电出版社， 2001.8.
[5] 赵建昌. 高层建筑结构——超级元法[M]. 中国铁道出版社， 2005.11.
[6] 陈玉骥，叶梅新. 钢——混凝土结合梁在温度作用下的响应分析[J]. 中国铁道科学，2001，Vol.22，No.5：48～53.
[文章编号]1006-7619（2012）10-03-956
[作者简介] 杨维国（1982.5-），男， 研究方向：土木工程。
【关键词】新旧混凝土；叠合梁；收缩
1. 前言
混凝土是工程中用量最多的建筑材料，也是最重要的结构材料，钢筋混凝土结构已经成为世界上应用最为广泛的结构形式。我国是一个发展中的大国，财力有限，能源短缺，因此加强耐久性研究，是非常重要的现实任务和课题。新旧混凝土叠合梁是工程中常用的一种结构形式，其中收缩问题是一个关键问题，如果处理不好，将会给整个结构带来严重问题。因此，本文基于工程力学来对这一问题进行探讨[1]。
2. 自由收缩效应分析[2～3]
混凝土收缩分为六类，计算公式很多，都能在特定条件下反映部分的规律。但是，实际工程所处环境情况复杂，各种计算公式都带有一定的局限性。本文采用的是应用范围较广泛的一个公式。
潮湿养护7天以后的自由收缩
εsh（t） = t35+t εsh，∞ （1）
图1 微段变形图3. 叠合梁以轴力表示的微分方程[4～6]
对旧梁进行改造加固所采用的叠合结构形式，一般采用无支架施工的方法，即以旧梁为承重结构，叠合前后按照两阶段受力模式进行结构的计算。在混凝土收缩变形作用下，离开叠合梁端部的中部区域全截面受力较均匀（均匀受拉或受压）。分析中作如下基本假定：
（1）混凝土的收缩假定遵循时间函数εsh（t） 。
（2）新旧混凝土均为线弹性材料。
（3）新旧混凝土梁符合Bernoulli假定，即平截面在弯曲后仍为平面。
（4）在新旧混凝土梁之间的界面上，剪应力与界面滑移量成正比。
（5）忽略任何向上的掀起对叠合梁的影响，新旧混凝土梁的竖向挠度相等。取新旧叠合梁中一个长为 的微段，其变形及受力分别见图1和图2。
Nn=-No =N （2）
Mn+Mo-Nd=0 （3）
Vn=dMn dx-dndNndx（4）
Vo = dMo dx-dodNodx （5）
4. 结语
（1）研究新旧混凝土叠合梁自由收缩应变是钢筋混凝土耐久性研究的一个重要方面。本文建立的混凝土自由收缩应变用轴力表达的微分方程可以很好的确定这一类问题的精确解。
（ 2）新旧混凝土叠合梁是工程中常用的加固形式，对此问题的深入研究有实际的工程应用前景。
参考文献
[1] 刘秉京.混凝土结构耐久性设计[M]. 人民交通出版社， 2007.2.
[2] 周履，陈永春. 收缩徐变[M]. 中国铁道出版社[M]，1994.1.
[3] 虞建成，左文生等. 叠合式混凝土板梁桥叠合面受力性能分析[J].东南大学学报，2007，Vol.37，No.2：222～228.
[4] 包世华. 新编高层建筑结构[M]. 中国水利水电出版社， 2001.8.
[5] 赵建昌. 高层建筑结构——超级元法[M]. 中国铁道出版社， 2005.11.
[6] 陈玉骥，叶梅新. 钢——混凝土结合梁在温度作用下的响应分析[J]. 中国铁道科学，2001，Vol.22，No.5：48～53.
[文章编号]1006-7619（2012）10-03-956
[作者简介] 杨维国（1982.5-），男， 研究方向：土木工程。