高等混凝土多轴强度概要复习过程.ppt

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1、高等混凝土多轴强度概要随应力比例的变化规律为：σ2/σ3=0～0.2f3随应力比的增大而提高较快；σ2/σ3=0.2-0.7f3变化平缓，最大抗压强度为(1.25～1.60)fc，发生在σ2/σ3＝0.3～0.6之间，σ2/σ3=0.7～1.0f3随应力比的增大而降低。σ2/σ3=1(二轴等压)fcc=(1.15～1.35)fcfcc◆混凝土二轴受压的应力-应变曲线为抛物线形，有峰点和下降段，与单轴受压的应力-应变全曲线相似。◆试件破坏时，最大主压应力方向的强度f3和峰值应变ε3p，大于单轴受压的相应值(fc,εp）；◆初始斜率随应力

2、比σ2/σ3增大；◆双轴压状态下的抗拉延性比单轴压状态下大得多；◆两个受力方向的峰值应变ε2p，ε3p随应力比例(σ2/σ3)而变化；◆ε3p的变化曲线与二轴抗压强度的曲线相似，最大应变值发生在σ2/σ3≈0.25处，应变ε3p在数值上最大；因为：σ2/σ3=0.5～1.0σ2/σ3=0～0.2只有σ2/σ3≈0.25左右，由于σ2值适中，限制了该方向的拉断，又不致引起σ3方向的突然崩碎，从而使σ3方向的峰值应变值ε3p最大。沿σ1（0应力）方向的突然破坏沿σ2方向的突然脆性拉断破坏◆两个受力方向的峰值应变ε2p，ε3p随应力比例(σ

3、2/σ3)而变化；◆ε3p的变化曲线与二轴抗压强度的曲线相似，最大应变值发生在σ2/σ3≈0.25处，应变ε3p在数值上最大；因为：σ2/σ3=0.5～1.0σ2/σ3=0～0.2◆而ε2p由单轴受压（σ2/σ3=0)时的拉伸逐渐转为压缩变形，至二轴等压（σ2/σ3=1)时达最大压应变ε2p=ε3p，近似直线变化。沿σ1（0应力）方向的突然破坏沿σ2方向的突然脆性拉断破坏◆混凝土二轴受压的体积应变（εv≈ε1+ε2+ε3）曲线也与单轴受压体积应变曲线相似。◆在应力较低时，混凝土泊松比νs<0.5，体积应变为压缩(εv<0)。◆当应力达

4、到二轴强度的85%-90％后，试件内部裂缝发展，其体积（包括裂缝在内）应变转为膨胀。2.二轴拉／压(T/C,σ2=0)混凝土二轴拉／压状态的抗压强度f3随另一方向拉应力的增大而降低。同样抗拉强度f1随压应力的加大而减小。在任意应力比例(σ1/σ3)情况下，混凝土的二轴拉／压强度均低于其单轴强度，即：T/C混凝土二轴拉／压的应力-应变曲线如图。两受力方向的应变值和曲线曲率都较小，近似于单轴受拉曲线。多数试件是拉断破坏，塑性变形小。▲二轴拉／压试件破坏时的峰值应变(ε1p，ε3p)均随拉应力f1或应力比︱σ1/σ3︱的增大而迅速减小。▲当

5、︱σ1/σ3︱→∞（即单轴受拉）时，其极限值为ε1p=εt,p,ε3p=-νεt,p。▲体积应变εv，在开始加载时为压缩，因应力增大而出现裂缝，临近极限强度时转为膨胀。3.二轴受拉(T/T,σ3=0)任意应力比(σ2/σ1=0～1)下，混凝土的二轴抗拉强度f1均与其单轴抗拉强度ft接近，故T/Tf1≈ft◇二轴受拉的应力-应变曲线与单轴受拉曲线形状相同，变形和曲率很小，破坏形态同为拉断。◇试件的应力比(σ2/σ1)增大，相同应力下的主拉应变ε1减小，是应力σ2横向变形的影响，达到二轴抗拉强度时的峰值应变ε1p也减小；而ε2p则由压缩（

6、负值）过渡为拉长，当σ2/σ1=0.2～0.25时，ε2p=0，与泊松比值一致。◇混凝土二轴受拉的体积应变εv，从一开始受力就是膨胀，一直增大，直至试件破坏。4.3.2三轴应力状态1.常规三轴受压0>σ1=σ2＞σ3或σ1＞σ2=σ3）混凝土常规三轴抗压强度f3随侧压力（σ1=σ2）的加大而成倍地增长，峰值应变ε3p的增长幅度更大。如：开始受力时，侧压应力(σ1=σ2)的存在使主压应变ε3很小，应力-应变曲线陡直。此后，侧压应力约束了混凝土的横向膨胀，阻滞纵向裂缝的出现和开展，在提高其极限强度的同时，塑性变形有很大发展，应力-应变曲线

7、平缓地上升。过了强度峰点，试件在侧压应力的支撑下残余强度缓慢地降低，曲线下降段平缓。2.真三轴受压（0>σ1>σ2>σ3）混凝土的三轴抗压强度f3随应力比σ1/σ3和σ2/σ3变化如图，其一般规律为：①随应力比（σ1/σ3）的加大，三轴抗压强度成倍地增长；②第二主应力（σ2或σ2/σ3）对混凝土三轴抗压强度有明显影响。当σ1/σ3=const，最高抗压强度发生在σ2/σ3=0.3～0.6之间，最高和最低强度相差20%-25％；③当σ1/σ3=const时，若σ1/σ3＜0.15，则σ2＝σ1时的抗压强度低于σ2＝σ3时的强度，即图中σ

8、1/σ3等值线的左端低于右端；反之，若σ1/σ3＞0.15，等值线的左端高于右端。σ3σ2σ2σ3σ1混凝土真三轴受压时，应变ε1≠ε2≠ε3，应力-应变曲线的形状与常规三轴受压的相同，应力较低时近似直线，应力增大后趋平