时变效应导致的混凝土损伤研究进展

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1、·92·材料导报A：综述篇2014年5月(上)第28卷第5期时变效应导致的混凝土损伤研究进展刘国军，杨永清，魏召兰(1四川农业大学城乡建设学院，都江堰611830；2西南交通大学土木工程学院，成都610031)摘要介绍了混凝土的疲劳、徐变、收缩和温度等时变效应，深入阐述了各种时变效应对混凝土材料和结构产生损伤的机理与研究进展。介绍了国内外广泛使用的混凝土强度破坏准则，提出混凝土强度破坏准则中应充分考虑时变效应的影响。对混凝土的损伤机理和强度破坏准则的研究具有一定的借鉴意义。关键词混凝土时变效应损伤强度破坏准则中图分类号：TU528．01文献标识码：AResearchP

2、rogressofConcreteDamageCausedbyTime-VaryingEffectsLIUGuojun，YANGYongqing，WEIZhaolan(1UrbanandRuralDevelopmentCollege，SichuanAgriculturalUniversity，Dujiangyan611830；2SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031)AbstractTime-varyingeffectsofconcretearedescribed，inclu

3、dingfatigue，creep，shrinkageandtemperatureandotherfactors，damagemechanismandresearchprogressofconcretestructurecausedbyvarioustime-varyingeffectsarereviewed．Theconcretefailurecriteriawidelyusedathomeandabroadisintroduced，itissuggestedthatweshouldtakefullaccountoftime-varyingeffectsinconc

4、retefailurecriteria．Thisarticlehasguidingsignificanceincon—cretedamagemechanismsandfailurecriteria．Keywordsconcrete，time-varyingeffects，damage，failurecriteria应变空间的破坏准则_5一。国外比较有代表性的破坏准则有0引言Bresler-Pister、Reimann、Ottosen等，国内比较著名的有清华混凝土结构在长达几十年、甚至上百年的服役过程中，大学过镇海的五参数准则和大连理工大学宋玉普的五参数由于荷载作用、疲

5、劳效应、腐蚀效应及材料老化等各种不利准则]。目前，无论是基于应变空间还是应力空间的强度因素的影响，不可避免地产生累积损伤、抗力衰减、功能退破坏准则，都是采用在双轴或三轴试验机上大量的短期加载化，甚至导致突发事故_1]，因而对混凝土材料损伤机理的研试验结果拟合而成的，混凝土的疲劳效应、徐变效应、收缩作究显得尤为重要。作为一种在工程上应用广泛的脆性材料，用、温度荷载作用等时变效应对混凝土损伤和承载能力的影混凝土材料组成不均匀，且存在天生随机分布的微裂缝和初响在强度破坏准则中并没有得到充分考虑，然而对于混凝土始缺陷。在外荷载的作用下，随着混凝土应变的产生，其内结构尤其是大跨

6、度混凝土结构而言，这些时变效应的影响往部微裂缝等缺陷逐渐发展，形成较大的宏观裂缝，宏观裂缝往不可忽略。继续发展，最终导致混凝土破坏l2。]。从力学意义上讲，混凝1时变效应导致的混凝土损伤研究现状土的破坏是材料由微观变形发展到宏观断裂的过程，其原因是外荷载达到了材料的变形承载能力极限，本质上是材料在1．1疲劳荷载作用下混凝土的损伤特定构造方式和受力状态下变形失去稳定性，出现发散性变材料在重复荷载作用下，将会发生低于静载强度的脆性形的结果。文中将能够引起混凝土内部微观微裂缝开展、导破坏，即疲劳破坏。人们对结构疲劳性能的研究最早始于19致混凝土损伤的应变统称为损伤应变_4]

7、。世纪末，1898年Considere和Dejoly对水泥砂浆试件的疲劳混凝土的时变效应主要包括混凝土的疲劳效应、徐变效问题进行了深入研究_1。2O世纪初，随着公路的高速发展，应、收缩作用和温度荷载等，这些时变效应随着时间的推移许多学者对混凝土的抗折疲劳性能进行了深入的研究[1。逐渐变化，会使混凝土结构产生损伤应变，加速混凝土结构1947年，美国成立了混凝土疲劳委员会，专门研究混凝土的的破坏。对于混凝土结构尤其是大跨度混凝土结构，时变效疲劳问题[】。然而很多承受重复荷载作用的钢筋混凝土结应导致的混凝土损伤往往不可忽略。目前，混凝多轴荷载作构都是按照容