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1、混凝土的应力应变关系曹居易一、概述,、。混凝土的应力应变关系是研究钢筋混凝土强度裂缝和变形理论的重要依据之一例,,,如压弯构件受压区的混凝土在各受力阶段的应力分布变化规律受弯构件的挠度或变形超,,以,静定结构内力重分布的特性塑性铰的极限转角及构件的蛛复力特性和延性等都同混。,,凝土的应力应变曲线有密切的关系特别是近十多年来采用有限元法对银筋混凝土结构进,,行非线性全过程分析在计算模型或基本假定中棍凝土的应力应变曲线是首先应确定的因素。之一,,,影响混凝土的应力应变关系的因素很多甚为复杂由于材料的匀质性差分散性较,,。大故只能抓住主要因素进行考虑对次要影响忽略不计
2、、,本文着重对瞬时轴心受荷时的棍凝土的应力应变关系的特点影响因素和表达式进行,,。。简要的论述并提出分析建议以镌参考不妥之处请批评指正二、应力应变曲线形状。,混凝土的应力应变曲线形状的研究已有许多文献记载。〕最近研究的重点是包括下,,,。降段在内的完整的应力应变曲线因为极限强度设计结构抗震计算已将此段考虑在内虽,,已由若干研究者提出,然完整的应力应变关系数值近似表达式但可利用的试验资料却较。,。少现将所做的典型的完整应力应变曲线〔〕如图所示心一丫尽扣图©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.
3、Allrightsreserved.http://www.cnki.net混凝土变形的机理,可用混凝土微裂缝发展理论作定性的解释。‘现代侧试技术研究表,,。明尚未受荷的混凝土内部存在肉眼看不见的微裂缝这种微裂缝有三种类型粘着裂,一·,”缝骨料与水泥砂浆粘结面乒的裂缝数量较多水呢砂浆裂缝,一次之骨料裂一。,。缝较少不同施工工艺其微裂程度不同初始微裂对棍凝土力学性能和应力应变关系—。有重要的影响,。。混凝土完整的应力应变曲线可分为三段丁一上升段以表示之由开始加荷到辉限应。。。,,,“力的图的微裂几乎不变动这段曲线接近于直线点称为混凝土的比”。,,,例极限超过该点微裂
4、开始扩张并增大曲线从直线逐渐偏向水平方向发展达到了。“”。,,,一。时称为临界应力以表示之超过临界应力微裂显著扩张并迅速增加砂浆裂缝,,。。与粘着裂缝贯穿起来应力应变曲线明显地向水平方向弯曲而到达顶点下降段以,。,表示之发生若干可见贯穿裂缝收敛段为外力主要由截面内裂缝之间的咬合力和摩。擦力所承受,,、,试验表明混凝土的应力雇变关系甚内复杂影响因素很多现概括起来简述如下一‘浪厂凝土组成等因案的影响兮均护兮︶川护、,从⋯州一琳二形该嗽之呱犷罕孤澎‘、苦「一严雇变乙幻图。,图表示儿种不同混凝土强度的应力应变曲线极限应力或强度愈高上升段和下降段的,,‘,坡度均愈陡强度愈
5、低坡度愈平缓应变大约在纬以后进六收敛段最后各条曲线儿。“。,。,乎收敛在一起相应于极限应力时的应变随混凝土强度增大而增加此外骨料的级。,。,配和大小对曲线形状有一定影响当强度相同时骨料愈多曲线愈陡例如混凝土的弯曲,。、、程度比砂浆大而砂浆的弯曲程度又比水泥灰浆大至子水泥品种水灰比零期都对应力,,以应变曲线均有一定影响但它们的影响又可以反映在强度之中强度高低解释曲线的弯曲。程度,,。此外混凝土的养护条件即温湿度的变化对应力应变的曲线亦有一定影响二测试技术与试验条件的影晌,。,试件端部约束条件对应力应变的下降段有二是影响例如在试件与支承垫板嘛©1994-2010Ch
6、inaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net间卜垫,‘,不仅强度降低,而且没有下降段以橡皮薄板并涂以油脂与正常支承件下相比条,,,,。一又如应变测量标距增大曲线坡度变陡标距减小坡度变缓,。,、,加荷速度较快不仅略高且应力应变上升段和下降段的坡度亦较陡反之加荷速,‘一、,度慢吩直线坡度较平缘且桩限应变也较大,,加荷方式用等应变加荷或等应力加荷其曲线有显著的不同本文所谈图形均是等应变加’如,,,。由于两种加荷方标似等应万加荷姗只有上升段而无下降段苏联
7、过去多采用此法,式得出的应力应变曲线有显著的不同因而对钢筋混凝土构件若午基本问题的解释与分析就。。不相同显然采取等应变加荷是正确的此外试验机的刚度对应力应变曲线下降段的形状亦有斌。不小的影喻三关于应变梯度的影晌‘,,试件角轴压得出的应力应变关系与受弯和压弯构件的应力应变关系是否一致是学术。界争论的尸个间题”。〔〕认为轴压同压弯的应力应变关系基本上是一致的〔们认为偏,,,,压和轴压时的应力应变曲线在应力较大时两者就大不相同图试验与分析表明⋯偏压,,比轴的极限应力值约比轴压的相应值高左右相应于极限应力下的应变值压约大。左右、、、了、’,,,‘,压弯构件沿截面高度存在
8、一定的应变或应力一梯度这
