考虑广义边界条件的混凝土应变软化

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1、第27卷第5期岩石力学与工程学报Vol.27No.52008年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2008考虑广义边界条件的混凝土应变软化12刘西拉，温斌(1.上海交通大学土木工程系，上海200030；2.清华大学土木工程系，北京100084)摘要：混凝土试验结果往往具有很大离散性，造成这种离散性的原因不仅是“材料的离散性”也存在“边界条件的离散性”。除试件与试验机加载板和试件接触面(即所谓的“狭义边界条件”)以外，试验机刚度、试件尺寸和加载方式均系统地影响试验结果，特别在量测混凝土的应变软化方面，这个问题不可忽视。目前这些

2、问题如果不能得到澄清，将严重影响对混凝土真实力学性质的认识。根据通常的实验室条件定义了一种“广义边界条件”，以量测比较困难的混凝土单轴拉伸应变软化试验为例，来探索这种“广义边界条件”的影响。为此，建立了一个新的系统模型，将试验机与试件置于同一个系统中考虑，利用能量原理得出量测的稳定条件，并利用系统的平衡协调关系定量求出了应变软化条件下的稳定平衡路径。最后，通过在实验室完成的一组混凝土单轴拉伸试验验证了这个系统模型的合理性。同样的做法可以推广到其他更容易量测的混凝土加荷试验中，这将有助于正确认识混凝土试验结果的离散性。关键词：混凝土；应力–应变关系；应变软化；试验量测；边界条件；离散性中

3、图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)05–0885–08CONCRETESTRAINSOFTENINGCONSIDERINGGLOBALBOUNDARYCONDITIONS12LIUXila，WENBin(1.DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030，China；2.DepartmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Itiswellknowntha

4、ttestdataofmechanicalbehaviorofconcreteshowgreatscatterness，whichiscausedbythematerialscatternessandalsothescatternessofboundaryconditions.Inadditiontotheinterfacesbetweentestmachineandspecimen，whichisso-calledthelocalboundarycondition，thestiffnessoftestmachine，specimendimensions，andloadingcondi

5、tionscanalsoeffectthetestresultssystematically，especiallyduringthestrainsofteningmeasurementofconcrete.Thelatterhasbecomeabaffleforresearcherstorecognizetherealmechanicalbehaviorofconcrete.Consideringverypopularexperimentalconditionsinstructurallaboratories，aconceptofglobalboundaryconditionisdef

6、ined；andsomeuniaxialtensiontestsofconcrete，whichusuallyaredifficultytobemeasured，areusedtoinvestigatetheinfluencesofglobalboundaryconditions.Therefore，anewsystemmodelisintroduced，inwhichthetestmachineandspecimenareallconsideredinauniquesystem.Usingenergyprinciple，astabilitycriterionofthesystemfo

7、runiaxialtensiontestofconcreteisderived；andusingequilibriumandcompatibilityequationsofthesystemmodel，astableequilibriumpathforstrainsofteningofconcreteunderuniaxialtensionisobtainedquantitatively.Finally，thenewsystemmodelisv