主要因素的影响ppt课件

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第第2章章 主要要素的影响主要要素的影响混凝土的根本力学性能是:采用规范试件、按照规范混凝土的根本力学性能是:采用规范试件、按照规范实验方法、在理想应力形状下进展的一次短期加载实实验方法、在理想应力形状下进展的一次短期加载实验测定。验测定。工程混凝土影响要素众多,主要有:工程混凝土影响要素众多,主要有:荷载的反复加卸载作用;荷载的反复加卸载作用;构件截面的非均匀受力;构件截面的非均匀受力;非非28天龄期加载;天龄期加载;荷载的长期继续作用等。荷载的长期继续作用等。以上要素都对混凝土的力学性能有不同程度的影响,以上要素都对混凝土的力学性能有不同程度的影响,需求研讨其变化规律,方便正确处置工程实践问题。需求研讨其变化规律,方便正确处置工程实践问题。2.1荷载反复加卸载作用的影响荷载反复加卸载作用的影响 一切的构造工程,在运用期间都接受各种活荷一切的构造工程,在运用期间都接受各种活荷载随机地或有规律地多次反复加卸载作用,构造载随机地或有规律地多次反复加卸载作用,构造中混凝土必有相应的应力反复作用。这种受力形中混凝土必有相应的应力反复作用。这种受力形状显然不同于前述的规范试件一次单调加载、直状显然不同于前述的规范试件一次单调加载、直至破坏的实验情况。至破坏的实验情况。为了研讨混凝土在应力反复作用下的强度和变为了研讨混凝土在应力反复作用下的强度和变形性能,曾经进展过多种方式的反复荷载实验。形性能,曾经进展过多种方式的反复荷载实验。虽然这些实验不能够模拟实践构造中混凝土的全虽然这些实验不能够模拟实践构造中混凝土的全部反复加卸载过程,但是可以从典型的实验结果部反复加卸载过程,但是可以从典型的实验结果中得到其普通性的规律和重要的结论。中得到其普通性的规律和重要的结论。2.1.1 6种压应力反复加卸载实验引见种压应力反复加卸载实验引见 过镇海、张秀勤在文过镇海、张秀勤在文献中引见了献中引见了6种压应力反种压应力反复加卸载实验,测得的复加卸载实验,测得的混凝土受压应力混凝土受压应力应变应变全曲线:全曲线:单调加载单调加载(a)等应变增量的反复完等应变增量的反复完全加卸载全加卸载(b)2.1.1 6种压应力反复加卸载实验引见种压应力反复加卸载实验引见等应变增量的反复加等应变增量的反复加卸载,但卸载至卸载前卸载,但卸载至卸载前应力的一半时,立刻再应力的一半时,立刻再加载加载(c)等应力循环加卸载等应力循环加卸载(d)等应变循环加卸载等应变循环加卸载(e)沿初次卸载曲线的循沿初次卸载曲线的循环加卸载环加卸载(f)EV-包络线CM-共同点轨迹线2.1.2重要景象和普通规律重要景象和普通规律1、包络线、包络线(EV)沿着反复荷载下混凝沿着反复荷载下混凝土应力土应力-应变曲线的外轮应变曲线的外轮廓描画所得的光滑曲线廓描画所得的光滑曲线称为包络线称为包络线EV。各。各种反复荷载种反复荷载(b-f)下的包下的包络线都与单调加载的全络线都与单调加载的全曲线曲线(a)非常接近。包络非常接近。包络线上的峰点给出的棱柱线上的峰点给出的棱柱体抗压强度和峰值应变体抗压强度和峰值应变也与单调加载的相应值也与单调加载的相应值(fc,p)无明显差别。无明显差别。2、裂痕和破坏过程、裂痕和破坏过程 一切试件都是在超越峰值应力后、总应变达一切试件都是在超越峰值应力后、总应变达1.53.0)10-6时出现第一条可见裂痕。时出现第一条可见裂痕。裂痕细而短,平行于压应裂痕细而短,平行于压应力方向。继续加卸载,相继力方向。继续加卸载,相继出现多条纵向短裂痕。假设出现多条纵向短裂痕。假设荷载反复加卸多次,那么总荷载反复加卸多次,那么总应变值并不增大,裂痕无明应变值并不增大,裂痕无明显开展。当试件的总应变达显开展。当试件的总应变达(35)10-3时,相邻裂痕时,相邻裂痕延伸并衔接,构成贯穿的斜延伸并衔接,构成贯穿的斜向裂痕。应变再增大,斜裂向裂痕。应变再增大,斜裂痕的破坏带逐渐加宽,仍保痕的破坏带逐渐加宽,仍保有少量剩余承载力。这一过有少量剩余承载力。这一过程也与试件一次单调加载的程也与试件一次单调加载的景象一样。景象一样。3、卸载曲线、卸载曲线 从受压应力从受压应力-应变全曲线或包络线上的任一点应变全曲线或包络线上的任一点u,u卸载至应力为零,得完全卸载曲线。卸载至应力为零,得完全卸载曲线。每次卸载至零后,混凝土有剩余应变每次卸载至零后,混凝土有剩余应变res它随卸载应变它随卸载应变(u)而而增大,多次反复加卸载,剩余应变又有所加大。增大,多次反复加卸载,剩余应变又有所加大。每次卸载刚开场时,试件应每次卸载刚开场时,试件应力下降很快,而应变恢复很少。力下降很快,而应变恢复很少。随着应力值的减小,变形的恢随着应力值的减小,变形的恢复才逐渐加快。当应力降至卸复才逐渐加快。当应力降至卸载时应力载时应力 u 的约的约20%-30以下,变形恢复最快。这是以下,变形恢复最快。这是恢复变形滞后景象,主要缘由恢复变形滞后景象,主要缘由是试件中存在的纵向裂痕在高是试件中存在的纵向裂痕在高压应力下不能够恢复。故卸载压应力下不能够恢复。故卸载时应变时应变 u 越大,裂痕开越大,裂痕开展越充分,恢复变形滞后景象展越充分,恢复变形滞后景象越严重。越严重。假设再加载起点的应变较大,其上端应变假设再加载起点的应变较大,其上端应变rel/p1.0,即与包络线的下降段相切。,即与包络线的下降段相切。由于切点的斜率小于零,再加载曲线的上升段在应力较低处有一拐点,后又出现一个由于切点的斜率小于零,再加载曲线的上升段在应力较低处有一拐点,后又出现一个极大值峰点和一小节下降段而且,起点应变极大值峰点和一小节下降段而且,起点应变 res越大,曲线的变化幅度越越大,曲线的变化幅度越大。大。4、再加载曲线、再加载曲线 从应力为零的任一应变从应力为零的任一应变值值 res,0)开场再加载,开场再加载,直至与包络线相切、重合直至与包络线相切、重合(rel,rel),为再加载曲线。,为再加载曲线。再加载曲线有两种不同的外再加载曲线有两种不同的外形:形:当再加载起点的应变很当再加载起点的应变很小小(res/p0.2)时,其上端时,其上端应变应变rel/p1.0,即与包络,即与包络线的上升段相切,曲线上无线的上升段相切,曲线上无拐点,斜率单调减小,至切拐点,斜率单调减小,至切点处斜率仍大于零;点处斜率仍大于零;只需当曲线超越共只需当曲线超越共同点同点(CM,共同点轨迹共同点轨迹线后,纵向应变加线后,纵向应变加速增长时,横向应变速增长时,横向应变才开场增大。这些景才开场增大。这些景象显然也是纵向裂痕象显然也是纵向裂痕的开展和滞后恢复所的开展和滞后恢复所致。致。5、横向应变、横向应变 反复荷载作用下,试件横向应变的变化如图。反复荷载作用下,试件横向应变的变化如图。开场加载阶段,横向应变很小。当应力接近棱柱体强度开场加载阶段,横向应变很小。当应力接近棱柱体强度 fc时,横向应变才明显加快增长。卸载时,纵向应变能恢时,横向应变才明显加快增长。卸载时,纵向应变能恢复一部分,而横向应变几乎没有恢复,坚持常值。再加载复一部分,而横向应变几乎没有恢复,坚持常值。再加载时,纵向应变即时增大,而横向应变仍坚持常值。时,纵向应变即时增大,而横向应变仍坚持常值。当试件应变很大当试件应变很大410-6,卸载时横向应变才有少许恢复。,卸载时横向应变才有少许恢复。一次加卸载循环在一次加卸载循环在-曲线上构成一个很扁的菱形封锁环。反复荷曲线上构成一个很扁的菱形封锁环。反复荷载载(b)和单调加载和单调加载(a)实验对比,试件在一样纵向应变实验对比,试件在一样纵向应变()时对应的横时对应的横向应变向应变 值接近,且总体变化规律一致。值接近,且总体变化规律一致。分析各种反复荷载下的共同点轨迹线,显然与相应的包络线或分析各种反复荷载下的共同点轨迹线,显然与相应的包络线或单调加载全曲线的外形类似,经计算对比给出前者与后两者的类单调加载全曲线的外形类似,经计算对比给出前者与后两者的类似比值为似比值为 Kc0.860.93 平均为平均为0.89 其中反复荷载其中反复荷载 c 的类似比值偏大,约为的类似比值偏大,约为0.91。6、共同点轨迹线、共同点轨迹线(CM)在反复荷载实验中,从包络在反复荷载实验中,从包络线上任一点卸载后再加载,其线上任一点卸载后再加载,其交点称共同点。将多次加卸载交点称共同点。将多次加卸载所得的共同点,用光滑曲线依所得的共同点,用光滑曲线依次相连,即为共同点轨迹线,次相连,即为共同点轨迹线,用用CM表示。察看各实验曲线表示。察看各实验曲线可发现。再加载曲线过了共同可发现。再加载曲线过了共同点以后斜率显著减小,也即试点以后斜率显著减小,也即试件的纵向应变超越原卸载应变件的纵向应变超越原卸载应变 u 而迅速增长,横向应而迅速增长,横向应变也忽然增大。这阐明已有纵变也忽然增大。这阐明已有纵向裂痕的扩张,或产生新的裂向裂痕的扩张,或产生新的裂痕,损伤积累加大。痕,损伤积累加大。7、稳定点轨迹线、稳定点轨迹线(ST)反复荷载实验反复荷载实验(e,f)中,在预定应变值下经过多次加中,在预定应变值下经过多次加卸载,混凝土的应力承载力不再下降,剩余应变卸载,混凝土的应力承载力不再下降,剩余应变不再加大,卸载不再加大,卸载再加载曲线成为一稳定的闭合环,再加载曲线成为一稳定的闭合环,环的上端称稳定点。将各次循环所得的稳定点连以光环的上端称稳定点。将各次循环所得的稳定点连以光滑曲线,即为稳定点轨迹线,以滑曲线,即为稳定点轨迹线,以ST表示。这也就是混表示。这也就是混凝土低周疲劳的极限包线。凝土低周疲劳的极限包线。到达稳定点所需的荷载循环到达稳定点所需的荷载循环次数,取决于卸载时的应变。次数,取决于卸载时的应变。经统计,在应力经统计,在应力-应变曲线上应变曲线上升段以内,普通约需升段以内,普通约需3-4次;次;在下降段内那么需在下降段内那么需69次,才次,才干到达稳定点。干到达稳定点。经察看和对比,稳定点轨迹线经察看和对比,稳定点轨迹线的外形也与相应的包络线或单的外形也与相应的包络线或单调加载全曲线的类似。它们之调加载全曲线的类似。它们之间的类似比值为:间的类似比值为:Ks=0.700.80平均为平均为0.75se0.5fc510次 ce cp弹性模量测定方法)N/mm(74.342.2102,5kcucfE 在进展钢筋混凝土构造的抗震或其它受力形在进展钢筋混凝土构造的抗震或其它受力形状下的非线性分析时,需求运用混凝土在荷载状下的非线性分析时,需求运用混凝土在荷载加卸和反复作用下的应力加卸和反复作用下的应力-应变关系,包括包应变关系,包括包络线、卸载和再加载曲线等的方程,可采用络线、卸载和再加载曲线等的方程,可采用 过镇海、张秀勤或文献过镇海、张秀勤或文献 建议的计算公式,前建议的计算公式,前者给出的结果与实验曲线符合更好。者给出的结果与实验曲线符合更好。但是必需阐明,上述都是混凝土试件在短时但是必需阐明,上述都是混凝土试件在短时间数小时内进展加卸载实验的结果,其数间数小时内进展加卸载实验的结果,其数据和规律对于长期加、卸荷载的情况,当然会据和规律对于长期加、卸荷载的情况,当然会有所变化。有所变化。2.2偏心受压偏心受压 非均匀受压非均匀受压2.2.1实验方法实验方法 应变梯度对混凝土的应变梯度对混凝土的强度和变形性能的影响,强度和变形性能的影响,国内外设计了多种棱柱国内外设计了多种棱柱体的偏心受压实验加以体的偏心受压实验加以研讨。实验按照控制截研讨。实验按照控制截面应变方法的不同分作面应变方法的不同分作三类三类1.等偏心距实验等偏心距实验(e0=const)按预定偏心距确定荷载位置,一次加载直至试件破坏为止。按预定偏心距确定荷载位置,一次加载直至试件破坏为止。试件的截面应变随荷载的增大而变化,应变梯度逐渐增大,中试件的截面应变随荷载的增大而变化,应变梯度逐渐增大,中和轴因混凝土受压的塑性变形等缘由而向荷载方向有少量挪动。和轴因混凝土受压的塑性变形等缘由而向荷载方向有少量挪动。3.等应变梯度加载等应变梯度加载1-2=const 试件由实验机施加轴力试件由实验机施加轴力N,在横向有千斤顶施加弯矩,在横向有千斤顶施加弯矩M。实。实验时按预定应变梯度同时控制验时按预定应变梯度同时控制N和和M,使截面应变平行地增大,使截面应变平行地增大,应变梯度坚持为一常值。应变梯度坚持为一常值。2.全截面受压,一侧应变为零全截面受压,一侧应变为零2o)截面中心的主要压力截面中心的主要压力(N1由实验机施加。偏心压力由实验机施加。偏心压力N2由液压千斤顶施加,由液压千斤顶施加,数值可调,使一侧应变为数值可调,使一侧应变为零。截面应变分布一直成零。截面应变分布一直成三角形,但应变梯度渐增。三角形,但应变梯度渐增。2.2.2主要实验结果主要实验结果 1.极限承载力极限承载力Np和相应的最大应变和相应的最大应变(1p)试件破坏时的极限承载力随荷载偏心距试件破坏时的极限承载力随荷载偏心距eo的增大而降低,的增大而降低,但是均明显高出按线性应力图但是均明显高出按线性应力图弹性计算的承载力:弹性计算的承载力:阐明混凝土塑性变形产生的截面非线性应力分布,有利于承阐明混凝土塑性变形产生的截面非线性应力分布,有利于承载力的提高。载力的提高。)/6(10hebhfNce 在极限荷载下,试件截面在极限荷载下,试件截面的最大压应变的最大压应变(1p)达达3.03.510-3,随偏心距的变化,随偏心距的变化并不大。此应变值显著大于并不大。此应变值显著大于混凝土轴心受压的峰值应变混凝土轴心受压的峰值应变p,阐明试件此时的最外纤,阐明试件此时的最外纤维已进入应力维已进入应力-应变曲线的下应变曲线的下降段。降段。2.破坏形状破坏形状混凝土棱柱体中心受压的破坏混凝土棱柱体中心受压的破坏过程和形状如前述。过程和形状如前述。偏心距较小偏心距较小(e00.2h)的试件的试件 一开场加载,截面上就有拉应力区。当一开场加载,截面上就有拉应力区。当拉应变超越混凝土的极限值,试件首先出拉应变超越混凝土的极限值,试件首先出现横向拉裂痕。并随荷载的增大而向压现横向拉裂痕。并随荷载的增大而向压区延伸。接近极限荷载时,接近最大受压区延伸。接近极限荷载时,接近最大受压侧出现纵向裂痕。荷载进入下降段后,侧出现纵向裂痕。荷载进入下降段后,横向拉裂痕继续扩张和延伸,纵向受压裂横向拉裂痕继续扩张和延伸,纵向受压裂痕也有较大扩展。最终,试件因压区面积痕也有较大扩展。最终,试件因压区面积减少,破裂加剧,也发生上、下部的相对减少,破裂加剧,也发生上、下部的相对转动和滑移而破坏。转动和滑移而破坏。一切试件的三角形受压破坏区,纵向长一切试件的三角形受压破坏区,纵向长度约为横向宽度的度约为横向宽度的2倍。压碎区的长度和面倍。压碎区的长度和面体积均随偏心距的增大、截面压区高体积均随偏心距的增大、截面压区高度的减小而逐渐减小。度的减小而逐渐减小。3.截面应变截面应变 实验中量测的荷载与截实验中量测的荷载与截面外侧应变面外侧应变1,2)的的全曲线如图。全曲线如图。荷载一侧压应变荷载一侧压应变1的全的全曲线与轴压试件的应力曲线与轴压试件的应力-应变全曲线外形一样。荷应变全曲线外形一样。荷载对侧应变载对侧应变2的变化那么的变化那么随试件的偏心距而异。随试件的偏心距而异。e00.2h的试件的试件2自始至终为受拉,其全曲线外形也与轴心受自始至终为受拉,其全曲线外形也与轴心受压应力压应力-应变全曲线类似。应变全曲线类似。实验过程中,沿截面高度布置变形传感器量测到试件的平均应实验过程中,沿截面高度布置变形传感器量测到试件的平均应变,可绘制各级荷载作用下的截面应变分布图。几乎一切的实验变,可绘制各级荷载作用下的截面应变分布图。几乎一切的实验结果都证明,无论荷载偏心距的大小、截面上能否有受拉区,从结果都证明,无论荷载偏心距的大小、截面上能否有受拉区,从开场加载直至试件破坏,截面平均应变都符合平截面变形的条件。开场加载直至试件破坏,截面平均应变都符合平截面变形的条件。4.中和轴位置的变化中和轴位置的变化 由截面应变分布图很容易确定偏心受压试件的中和由截面应变分布图很容易确定偏心受压试件的中和轴位置。刚开场加载,混凝土的应力很低时,截面中轴位置。刚开场加载,混凝土的应力很低时,截面中和轴位置接近于弹性计算的结果:和轴位置接近于弹性计算的结果:0125.0ehhxe 荷载增大荷载增大(e0=const)后,混凝土的塑性变形和微裂痕逐渐开展,后,混凝土的塑性变形和微裂痕逐渐开展,截面应力发生非线性重分布,中和轴向荷载一侧渐渐地漂移,压截面应力发生非线性重分布,中和轴向荷载一侧渐渐地漂移,压区面积减小。至极限荷载区面积减小。至极限荷载Np时,中和轴挪动的间隔可达时,中和轴挪动的间隔可达(0.250.4)h。2.2.3应力应力-应变关系应变关系 在混凝土棱柱体的偏心受压实验中,虽然可以准确地确定荷载在混凝土棱柱体的偏心受压实验中,虽然可以准确地确定荷载的数值和位置,并量测到截面的应变值和分布,但由于混凝土应的数值和位置,并量测到截面的应变值和分布,但由于混凝土应力力-应变的非线性关系,截面的应力分布和数值仍不得而知。故偏应变的非线性关系,截面的应力分布和数值仍不得而知。故偏心受压情况下的混凝土应力心受压情况下的混凝土应力-应变全曲线不能直接用实验数据绘制。应变全曲线不能直接用实验数据绘制。为了求得混凝土的偏心受压应力为了求得混凝土的偏心受压应力-应变全曲线,只能采取一些假定,应变全曲线,只能采取一些假定,推导根本计算公式,并引人实验数据进展大量的运算。现有计算推导根本计算公式,并引人实验数据进展大量的运算。现有计算方法分两类:方法分两类:增量方程计算法。将加载过程划分成多个微段,用增量方程计算法。将加载过程划分成多个微段,用各荷载段的数据增量代入根本公式计算一一对应的应各荷载段的数据增量代入根本公式计算一一对应的应力和应变关系,作图相连得应力力和应变关系,作图相连得应力-应变全曲线;应变全曲线;给定全曲线方程,拟合参数值。首先选定合理的全给定全曲线方程,拟合参数值。首先选定合理的全曲线数学方程,用最小二乘法作回归分析,确定式中曲线数学方程,用最小二乘法作回归分析,确定式中的参数值。两类方法各有优缺陷的参数值。两类方法各有优缺陷 根据实验数据和计算方法进展研讨后的一致结论是,根据实验数据和计算方法进展研讨后的一致结论是,应力应力-应变全曲线的外形与试件偏心距或应变梯度无关,应变全曲线的外形与试件偏心距或应变梯度无关,即偏心受压和轴心受压可采用一样的曲线方程。但是,即偏心受压和轴心受压可采用一样的曲线方程。但是,文献对偏心受压情况下的混凝土抗压强度文献对偏心受压情况下的混凝土抗压强度(fc,e)和相应和相应峰值应变峰值应变(p,e给出了不全一样的数值。给出了不全一样的数值。思索到这些结果来自不同的实验和计算方法、试件思索到这些结果来自不同的实验和计算方法、试件混凝土资料等,可以以为他们的主要结论根本一致。混凝土资料等,可以以为他们的主要结论根本一致。根据上述实验结果和分析,过镇海建议采用混凝土根据上述实验结果和分析,过镇海建议采用混凝土偏心抗压强度偏心抗压强度fc.e和相应峰值应变和相应峰值应变(p,e)随偏心距随偏心距(e0而变化的简化计算式而变化的简化计算式)/6(12.02.10,heffpepcec 实际曲线和实验结实际曲线和实验结果的比较如图。果的比较如图。按上式计算,轴心按上式计算,轴心受压构件受压构件e0=0)得得1,受弯构件受弯构件(e0)得得1.2。2.3偏心受拉和弯曲受拉偏心受拉和弯曲受拉 研讨和确定应变力梯度对混凝土受拉的影响研讨和确定应变力梯度对混凝土受拉的影响 混凝土偏心受拉性能的已有实验研讨较少,且所得混凝土偏心受拉性能的已有实验研讨较少,且所得结论不全一致结论不全一致:文献文献2-8经过实验研讨得出的结论是,偏心受拉的经过实验研讨得出的结论是,偏心受拉的应力应力-应变关系与轴心受拉的一样;应变关系与轴心受拉的一样;文献文献2-9那么以为应变梯度的存在提高了混凝土的那么以为应变梯度的存在提高了混凝土的受拉峰值应变,应力受拉峰值应变,应力-应变曲线有所不同,给出了由直应变曲线有所不同,给出了由直线段和曲线段组成的上升段曲线方程;线段和曲线段组成的上升段曲线方程;文献文献2-10,2-11讨论了混凝土弯曲抗拉强度讨论了混凝土弯曲抗拉强度(ft,f)计计算方法的改良;算方法的改良;文献文献1-31比较了系统的偏心受拉和弯曲实验,量测比较了系统的偏心受拉和弯曲实验,量测了应力了应力-应变全曲线,给出混凝土偏心受拉性能的普通应变全曲线,给出混凝土偏心受拉性能的普通规律和相应的计算式。规律和相应的计算式。1.破坏过程破坏过程 不同荷载偏心距的受拉试件,加载后截面上不同荷载偏心距的受拉试件,加载后截面上产生不均匀应力分布:产生不均匀应力分布:到达极限荷载时,首先在试件的最大受拉边出到达极限荷载时,首先在试件的最大受拉边出现裂痕;现裂痕;裂痕垂直于拉应力方向,沿截面向另一侧延伸,裂痕垂直于拉应力方向,沿截面向另一侧延伸,承载力逐渐下降,最终将试件断裂成两截;承载力逐渐下降,最终将试件断裂成两截;试件普通只需一条裂痕,由初始裂痕开展为断试件普通只需一条裂痕,由初始裂痕开展为断裂裂痕;裂裂痕;试件的破坏形状和断口特征与轴心受拉试件的试件的破坏形状和断口特征与轴心受拉试件的一样,不同偏心距试件也无区别。一样,不同偏心距试件也无区别。2.极限抗拉强度和塑性影响系数极限抗拉强度和塑性影响系数 试件破坏时的极限拉力试件破坏时的极限拉力Np随荷随荷载偏心距载偏心距eo的增大而降低,实验的增大而降低,实验数据如图。数据如图。图中可看到实验值均高于按弹脆图中可看到实验值均高于按弹脆性资料计算的实际值:性资料计算的实际值:)/6(10hebhfNte 但是,提高的幅度小于偏心受压的类似情况。这阐明混凝土但是,提高的幅度小于偏心受压的类似情况。这阐明混凝土受拉塑性变形的开展有限,截面应力重分布的变化较小。受拉塑性变形的开展有限,截面应力重分布的变化较小。矩形截面的混凝土偏心受拉和受弯试件,按照弹性资料截面矩形截面的混凝土偏心受拉和受弯试件,按照弹性资料截面直线应力分布计算的最大拉应力,即为弯曲抗拉强度直线应力分布计算的最大拉应力,即为弯曲抗拉强度ft,f。它与。它与轴心抗拉强度的比值轴心抗拉强度的比值,即为截面抵抗矩塑性影响系数:,即为截面抵抗矩塑性影响系数:)61(0,hebhfNfftptft偏心受拉偏心受拉受弯受弯26bhfMtp 对于弹脆性资料对于弹脆性资料,1,在坐标上为,在坐标上为一对角直线一对角直线,全部数据均在直线的上方,阐全部数据均在直线的上方,阐明非弹性的混凝土资料明非弹性的混凝土资料 1,经回归分析,经回归分析得:得:轴心受拉构件轴心受拉构件eo=0,那么那么=1;受弯构件;受弯构件eo=1.51。现实上,。现实上,构件的塑性影响系数构件的塑性影响系数还与混凝土的强度等级、试件截面高度等有还与混凝土的强度等级、试件截面高度等有关。混凝土的强度等级越高,塑性变形开展小,关。混凝土的强度等级越高,塑性变形开展小,值偏低。当值偏低。当fcu=25.36 N/mm2增大至增大至74.05 N/mm2,受弯构件的实验平均值由,受弯构件的实验平均值由=1.76降为降为1.35。)61(0,hebhfNfftptft偏心受拉偏心受拉受弯受弯26bhfMtp)/6(11)/6(51.177.051.1()/6(51.177.051.1000hehebhfNhetp或 轴心受拉构件轴心受拉构件eo=0,那么那么=1;受;受弯构件弯构件eo=1.51。现实上,构。现实上,构件的塑性影响系数件的塑性影响系数还与混凝土的还与混凝土的强度等级、试件截面高度等有关。强度等级、试件截面高度等有关。混凝土的强度等级越高,塑性变形混凝土的强度等级越高,塑性变形开展小,开展小,值偏低。当值偏低。当fcu=25.36 N/mm2增大至增大至74.05 N/mm2,受弯,受弯构件的实验平均值由构件的实验平均值由=1.76降为降为1.35。)/6(11)/6(51.177.051.1()/6(51.177.051.1000hehebhfNhetp或 试件的截面高度决议了极限形状时的截面应变梯度。截面高度试件的截面高度决议了极限形状时的截面应变梯度。截面高度大者,应变梯度小,那么塑性影响系数减小。各国的研讨人员和大者,应变梯度小,那么塑性影响系数减小。各国的研讨人员和规范提出了不同的系数值修正方法。我国规范对矩形截面的抵抗规范提出了不同的系数值修正方法。我国规范对矩形截面的抵抗矩塑性影响系数根本值取为矩塑性影响系数根本值取为=1.55,另须思索构件的截面高度加,另须思索构件的截面高度加以修正。以修正。3.极限荷载时的最大拉应变极限荷载时的最大拉应变 试件到达极限荷载试件到达极限荷载NP时,截面的最大拉应变时,截面的最大拉应变1p随偏心距随偏心距eo而增大,相应的回归计算式为:而增大,相应的回归计算式为:)/6(110.2 0,1heptpt,p混凝土轴心受拉时的峰值应变;混凝土轴心受拉时的峰值应变;受弯构件受弯构件(e0=得得1p=2 t,p4.截面应变和中和轴的变化截面应变和中和轴的变化荷载荷载-截面应变与轴拉类似;截面应变与轴拉类似;受拉至破坏符合平截面假定。受拉至破坏符合平截面假定。中和轴的位置主要取决于荷载偏心距。中和轴的位置主要取决于荷载偏心距。5应力应力-应变曲线方程应变曲线方程确定混凝土偏心受拉的应力确定混凝土偏心受拉的应力-应变全曲线方程,同样可以使用应变全曲线方程,同样可以使用分析偏心受压全曲线的两种方法进行计算。根据分析结果建议分析偏心受压全曲线的两种方法进行计算。根据分析结果建议如下:如下:偏心受拉和受弯的抗拉强度偏心受拉和受弯的抗拉强度ft,e和峰值应变和峰值应变t,e取为取为:)/6(13.03.1 0,heptet)/6(11.01.1 0,hefftet式中,式中,ft,t,p混凝土轴心抗拉强度和相应的峰值应变混凝土轴心抗拉强度和相应的峰值应变 应力应力-应变全曲线方程分别采用不同的方式:应变全曲线方程分别采用不同的方式:偏心受拉构件:偏心受拉构件:etetfyxxxxyxxxyx,7.12/,/)1(5.0 12 1式中:xxxyxxxyxt7.16)1(12.02.1 1受弯构件受弯构件:
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