Analysis of the time‐dependent behaviour of composite cross‐sections by Laplace‐transform

Abstract

Composite structures consisting of precast and cast in‐situ concrete elements are increasingly common. These combinations demand a mechanical model which takes into account the time‐dependent behaviour and analysis of the different ages of the connected concrete components. The effect of creep and shrinkage of the different concrete components can be of relevance for the state of serviceability, as well as for the final state. The long‐time behaviour of concrete can be described by the rate‐of‐creep method, combined with a discretisation of time. The internal forces are described for each time interval using a system of linear differential equations, which can be solved by Laplace‐transform.

Ilgalaike apkrova veikiamo kompozitinio skerspjūvio analizė, taikant laplaso transformaciją

Santrauka. Praktikoje vis dažniau pasitaiko kompozitiniu konstrukcijų, kurias sudaro surenkamojo bei monolitinio betono elementai. Šių konstrukcijų analizei būtini skaičiavimo modeliai, kuriais galima įvertinti ilgalaikius efektus bei atskirų betono komponentų skirtingo amžiaus įtaką. Betono komponentų valkšnumo ir susitraukimo efektai yra svarbūs nagrinėjant tiek tinkamumo, tiek ir saugos ribinius būvius. Betono elgsena ilgalaikio apkrovimo atveju gali būti modeliuojama taikant valkšnumo deformacijų didėjimo metodą (angl. rate‐of‐creep method) bei diskretizaciją laikui bėgant. Vidinės jėgos kiekviename laiko intervale aprašomos taikant tiesinių diferencialinių lygčių sistemą. Ši lygčių sistema gali būti išspręsta taikant Laplaso transformaciją.

Raktiniai žodžiai: betonas, valkšnumas, susitraukimas, Laplaso transformacija, valkšnumo deformacijų didėjimo metodas, kompozitinis skerspjūvis, elgsena veikiant ilgalaikei apkrovai, gelžbetonio ir įtemptojo gelžbetonio konstrukcija.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : concrete, creep, shrinkage, Laplace‐transform, rate‐of‐creep method, composite cross‐section, time‐dependent behaviour, reinforced and prestressed concrete construction