高温作用对混凝土破坏准则的影响

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1、第5卷第5期铁道科学与工程学报VoI．5NO．52008年l0月JOURNALOFRAII＼^，AYSCIENCEANDENGINEERINGOct．2oo8高温作用对混凝土破坏准则的影响卫军．一，周锡武，潘峤，董荣珍’，王路平(1．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075；2．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074)摘要：借助连续介质力学理论，将损伤变量D引入强度理论，从理论上建立了混凝土材料因高温作用的损伤破坏准则，以反映材料内部状态的改变对混凝土材料强度的影响。计算值与文献

2、试验值的对比结果证实了所提出的损伤破坏准则的合理性，同时也表明双轴强度极限线是逐渐萎缩的。关键词：混凝土；破坏准则；双剪强度理论；连续介质力学中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1672—7029(2008)05—0018—03FailurecriterionofconcreteunderhightemperatureWEIJun，一，ZHOUXi．WU2，PANQiao2，DONGRong-zhen，WANGLu．ping(1．SchoolofCivilandArchitectura

3、lEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．ScholofCivilEnganeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：DamageDwasintroducedintoconcretestrenththeoryaccordingtothetheoryofcontinuum，adamagefail

4、-urecriterionwasestablishedforconcreteunderhi【ghtemperaturethroughtheoreticalanalysis．Thedamagefailurecrite—fionpresentedhereCanindicatetheinfluenceofdamageevolutiononthefailuresurfaceofconcrete．Throughthecon-parisonbetweenthetheoreticaldataandtestin

5、gdatafromsomereferences，theresultsshowthatthefailuresurfaceofthebiaxialconcretestrengththeorygraduallyshrinkswiththeincreaseofdamage．Keywords：concrete；failurecriterion；twin——shearstrengththeory；mechanicsofcontinuousmedium目前，建筑火灾已成为建筑结构的主要灾害之一。混凝土结构构件

6、是主要的建筑结构形式，应用1损伤破坏准则的构建非常广泛，因此，混凝土不但要满足常温下的工作性能指标，还要考虑在高温下及高温后混凝土1．1加权双剪强度理论的性能及强度衰减的情况。高温下及高温后混凝混凝土强度理论中最基本最重要的也是应用土结构的性能劣化主要是由材料遭受温度损伤所最广泛的是常温静载下的各向同性强度理论。考致，尽管国内外进行了大量的结构高温试验和一些虑到混凝土的特点，采用一种新的合理的强度准则——加权双剪强度理论。它是在统一强度理论基计算机仿真计算1-一，但尚未出现普遍认可的损伤础上进行

7、的改进(中间主切应力作用系数b：机理和损伤模型。本文借助连续介质力学理论，将0．5)，是代替DruckerPrager准则的一个较合理的反映材料内部状态改变的损伤引入强度理论，并对新的强度准则。此理论的优点为：它考虑了混凝混凝土的破坏准则进行分析，以超声波声速构筑损土的静水应力效应，拉压强度差效应，中间主应力伤变量，建立混凝土处于高温及高温后以超声波速效应，并且具有清晰的物理概念和简单的数学表达表征混凝土内部劣化的损伤强度准则。式。该破坏准则实际上也可以看成是角隅模型的收稿日期：2008—04一

8、ll基金项目：国家自然科学基金资助项目(50578068)作者简介：卫军(1957一)，男，河南郑州人，教授，博士生导师，从事混凝土结构耐久性研究第5期卫军，等：高温作用对混凝土破坏准则的影响l9一个线性化逼近。的强度潜力，更加精确。1．2混凝土的损伤破坏准则1．3损伤状态描述将混凝土的损伤D引入加权双剪强度理论来对于劣化混凝土，由于其内部结构的复杂性，推出混凝土破坏曲面方程。假设混凝土受非力学因更适合以宏观可测试指标来表示损伤变量，例如通素作用损伤后抗拉强度可以表述为受损前(或未损过采用动弹性