不同骨料级配混凝土的双轴压强度试验和破坏准则

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定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

基金项目作者简介主要研究方向为水工结构工程的试验与理论定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式闫东明土木水利学院辽宁大连摘要四组试验的侧向恒定压力分别为单轴静态抗压强度的试验表明随着应变速率的提高不同恒定侧压下混凝土的破坏强度均有提高在较高的恒定侧向压力下混凝土材料对应变速率的敏感程度降低在较高应变速率下恒定侧压对混凝土破坏强度的加强作用也有所减弱关键词恒定侧压问题的提出近几十年对混凝土材料动力性能的研究已取得了不少成果和率对混凝土抗压强度影响的研究成果和总结了荷载速率对混凝土动态抗拉强但是以往的研究为了能够对复杂在双轴受力情况的不同应力途径中等比例加载和定侧压加载是两种极端情况这两种应力的动态强度特性以及破坏特征试验设备及试验技术研究试验设备系统可以实现各种应力试验过程和数据采用程序编制软件系统进行精其最小采集周期为试验时主压力方向和侧压力方向的荷载传感器量程分别为作动器响应频率可达到其最大加载速率为试件的制备试验采用尺寸为边长设计强度为水砂子实测抗压强度为型普通硅酸盐水泥最大骨料粒径为颗粒级配属于级配区经试验砂子的细度模数为棚中覆草袋浇水养护至第试验时混凝土的龄期为由于在对该批混凝土养护过程中跟踪试验的组抗压和劈拉强度中没有一组试件中出现个测值中的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的说明本文试验所制作的试件离散性较小能够确保试试验过程具体做法是试验完毕试验结果及分析本文完成了普通混凝土试块在种侧应力等级和实测的应力应变过程曲线本文侧压力方向上作动器的响应频率较典型的比例保持情况如图图显示设定的恒定侧向压力为应变速率为设备为电液伺服试验系统可以通由于试极限抗压强度试验测得的不同加载速率和不同应力比混凝土的极限抗压强度见表测的数据按如下方程进行拟合　为当前应变速率　为拟静态应变速表表拟合结果?不同应变速率下混凝土破坏强度与恒定侧向压力的关系可以近似用将恒定的侧向压力引入方程得不同应变速率下的拟合破坏包络线当应变速率分别为分别为分别为说明该方程能够较好地反映破拟合结果表明当应变速率提高时各种恒定侧向压力下的动态强度都有不同程随应变速破坏准则研究经过对比发现即把统一的破坏准则写为　?　式中分别为和并图不同速率和恒定侧压下的混凝土试件典型破坏模式试件破坏形态但是随由图可见取了减磨措施当侧向压力分别为混凝土而当侧压较不同应变速率下混凝土试件试验结果表明侧压较大时混凝土的破坏强度对应变速率的本文所得出的当侧向恒定压力分别为和参考文献吴智敏吕培印宋玉普候景鹏宋玉普吕培印候景鹏。

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

2
关于双向应力状态的
( 2)
式中 : f l 为恒定的侧压力; f uc 为当前速率下单轴混凝土试件的单轴抗压强度; ! 为材料参数, 通过拟合得
分别为 0 966、
0 968、 0 974、 0 935。说明该方程能够较好地反映破坏强度的变化规律。拟合结果表明, 当应变速率提高时 , 各种恒定侧向压力下的动态强度都有不同程度的提高 , 但是混凝土的动态破坏强度包络面并非是在静态破坏准则基础上的等比例增大; 随应变速率增加, 侧向压力对混凝土强度提高的贡献有减弱的趋势( 见图 2) 。 3 2 破坏准则研究为了综合反映应变速率和侧向恒定压力对混凝土破坏强度的影响, 有必要建立起双向应力状态下 ( 尤其是恒侧压下 ) 的破坏准则, 将两个因素综合加以考虑。经过对比发现, 采用式 ( 1) 和式 ( 2) 的线性组合, 能够较好的描述这一现象。即把统一的破坏准则写为 fc P3 P 4 ( f l f us ) = P 1 + P 2 lg( s) + 2 + 2 f us ( 1+ f l f us ) ( 1+ f l f us ) 式中 : P 1 、 P 2、 P 3、 P 4 为材料参数 , 通过拟合得到。对本文数据进行拟合, 得到参数 P 1 、 P2 、 P 3、 P 4 分别为 0 584、 0 0714、 0 434 和 3 15。 R = 0 9814, 202
水
2006 年 2 月文章编号 : 0559 9350( 2006) 02 0200 05
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第 37 卷第2期
定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

不同骨料级配混凝土双轴压强度试验和破坏准则

级配混凝土的破坏准则
关键词大骨料混凝土双轴压强度变形破坏准则
中图分类号
文献标识码
大多数混凝土建筑物特别是水工大体积混凝土结构如各种类型的重力坝和拱坝等大都处于明显的二轴或三轴应力状态对这种复杂的应力状态世界上的许多国家如美国日本法国意大利和俄罗斯等都在一些设计规范中考虑了多轴强度我国在年出版的混凝土结构设计规范也已正式编入了混凝土在多轴应力下的强度值这不但反映了我国技术上的进步而且将会对工程建设带来巨大的经济效益但这些研究成果只是针对普通混凝土材料的多轴强度和变形性能而大坝混凝土与普通混凝土由于胶凝材料和粗骨料所占比重有较大的差异两者力学和变形性能也有着很大的差别美国垦务局的试验资料表明全级配大坝混凝土试件的抗压强度普遍低于湿筛小试件平均降幅可达
试验设备及试验技术
试验装置试验设备采用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的大型静动三轴电液伺
服试验系统该系统由电液伺服阀电子控制线路和三向分别独立的加力架加载板液压缸和加载泵
荷载传感器和位移传感器
组成系统可以实现各种应力比下的三向拉三向压和三向拉压的静
动态试验试验既可以进行荷载控制也可以进行位移控制为了使该系统能进行各种尺寸试件的多轴
径为
细度模数
属于中砂粗骨料为三级
配石灰岩碎石其中分曲线如图试件
的制作和养护按水工混凝土试验规程规定的进行大试件用跌
落式搅拌机搅拌混凝土插入式振捣棒振捣然后使用木制胶合
板模成型湿筛试件则用平板振捣器振捣密实然后用标准钢模成型所有试件均为后脱模放置到上覆石棉瓦的养护棚中
骨料的湿筛二级配混凝土
立方体标

再生混凝土多轴压强度试验及破坏准则研究

再生混凝土多轴压强度试验及破坏准则研究
随着人们对环境保护意识的增强，再生混凝土作为一种可持续发展的建筑材料，引起了广泛关注。

再生混凝土是由废弃混凝土经过处理后再利用而成的，具有节约资源、减少环境污染的优势。

然而，由于再生混凝土的物理性质与传统混凝土存在差异，其力学性能研究成为了重要的课题。

本研究通过对再生混凝土进行多轴压强度试验，探究了再生混凝土在多轴应力状态下的力学性能表现，并研究了其破坏准则。

试验采用了不同水胶比、再生骨料掺量和再生粉料掺量的再生混凝土样品，通过施加多轴应力加载，观察样品的变形与破坏情况。

试验结果表明，再生混凝土的多轴压强度与传统混凝土存在一定的差异。

随着水胶比的减小，再生混凝土的多轴压强度逐渐提高。

再生骨料的掺量对多轴压强度也有一定的影响，适量的再生骨料掺量可以提高再生混凝土的多轴压强度。

然而，再生粉料的掺量对多轴压强度的影响较小。

在破坏准则研究方面，通过观察试验样品的破坏模式和变形特征，得出了再生混凝土的破坏准则。

结果表明，再生混凝土在多轴应力状态下主要以剪切破坏为主，且具有一定的延性。

破坏准则的研究对于再生混凝土结构的设计和工程实践具有重要意义。

综上所述，本研究通过多轴压强度试验及破坏准则研究，深入探究了再生混凝土的力学性能和破坏特点。

研究结果对于再生混凝土的应用和推广具有重要的指导意义，同时也为进一步深入研究再生混凝土的力学性能提供了参考。

希望本研究能够为再生混凝土的发展和应用做出贡献，推动可持续建筑材料的研究和应用。

混凝土双轴受压动态强度准则

·１４０·
［４］
筑物抗震设计规范》规定混凝土动态抗压强度
［５］
和弹性模量标准值比静态强度标准值提高３０％，动态抗拉强度标准值可取为动态抗压强度标准值的
６１０％。欧洲国际混凝土委员会（ＣＥＢＦＩＰ１９９０）－建议动态抗压、抗拉强度采用相应公式进行计算。［］
试件承受荷载σ 试件仅能 σ ２、３方向压应力的作用，
基金项目：河海大学、南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放基金资助项目（）；）；清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放研究基金资助项目（国家自２０１１４９０８０１ｓｋｌｈｓｅ２０１１０３－－Ｃ－）然科学基金重大研究计划基金资助项目（９０８１５０２６，作者简介：王立成（男，副教授、博导，研究方向为混凝土多轴静、动态强度准则和钢筋混凝土结构耐久性，１９７５－）：Ｅ－ｍａｉｌｗａｎｌｉｃｈｅｎ２０００＠１６３．ｃｏｍｇｇ
验均采用边长为１试验时００ｍｍ的立方体试件，试件的四个加载面与加载板之间均采取塑料薄膜和甘油减摩。试验结果见表１。双轴动态试验中混凝土的破坏形态与已有的
１２］：由于试验结果基本一致［ ① 双轴比例加载时，
近年来，采用数值模拟方法研究混凝土动态性能也取得了一定的进展。如ＺｈｏｕＸＱ等

混凝土破坏准则(1)---精品管理资料

混凝土破坏准则三轴受力下的混凝土强度准则-——--—-古典1.混凝土破坏准则的定义:混凝土在空间坐标破坏曲面的规律。

2。

混凝土破坏面一般可以用破坏面与偏平面相交的断面和破坏曲面的子午线来表现。

（偏平面是与静水压力轴垂直的平面，破坏曲面的子午线即静水压力轴和与破坏曲面成某一角度θ的一条线形成的平面)（b)(1）最大拉应力强度准则（rankine 强度准则）古典模型按照这个强度准则，混凝土材料中任一点的强度达到单轴抗拉强度ft 时，混凝土即达到破坏。

σ1=ft,σ2=ft, σ3= ft.将上面的条件代入三个主应力公式中得到: 当≤θ≤60度，且有σ1≥σ2≥σ3时，破坏准则为σ1=ft 。

即：θθσcos 323cos 32212JI fJ f t mt=-=-可以得()0332,,1221=-+=fI JJ I tCOS fθθ因为J I212,3==ρξ所以03cos 2),,(=-+=ftf ξθρθξρ在pi 平面上有：0=ξ,所以03cos 2=-ftθρ，故θρcos 23f t =（2）Tresca 强度准则Tresca 提出当混凝土材料中一点应力到达最大剪应力的临界值K 时，混凝土材料即达到极限强度:K =---)21,21,21max(133221σσσσσσ 他的强度准则中的破坏面与静水压力I1ξ的大小没有关系,子午线是与ξ平行的平行线，在偏平面是为一正六边形,破坏面在空间是与静水压力轴平行的正六边形凌柱体.（3）von Mises 强度理论他提出的理论与三个剪应力都有关取：[]2)(2)(2)(21133221*-+*-+*-σσσσσσ=K 的形式用应力不变量来表示为：03)(22=-=K f J J注：von 的强度准则的破坏面在偏平面是为圆形，较tresca 强度准则的正六边形在有限元计算中处理棱角较简单，所以其在有限元中应有很广，但其强度与ξ没有关系,拉压破坏强度相等与混凝土的性能不符.莫尔—库仑强度理论他的理论考虑了材料的抗拉，抗压强度的不同。

混凝土多轴应力破坏准则

(1 2 3)
1 3
3m
s1
NP
OP
ON
s2
s3
N P s 1 2 s 2 2 s 3 2 2 J 2 3 o c t
1、消减试件表面的摩擦
混凝土立方体试件的标准抗压试验中，只施加单向压力，由于
钢压板对试件端面的横向摩擦约束，提高了混凝土的试验强度。
在多轴受压试验时，如不采取措施消除或减小此摩擦作用，各承压端面的约束相互强化，可使混凝土的试验强度成倍地增长，试验结果不真实，毫无实际价值。
混凝土多轴试验中，行之有效的减摩措施有4类：
在主应力空间坐标系（σ1, σ2, σ3）中，将试验中获得的混凝土多轴强度（f1， f2， f3）的数据，逐个地标在主应力坐标空间，相邻各点以光滑曲面相连，可得混凝土的破坏包络曲面。
破坏包络曲面与坐标平面的交线，即混凝土的二轴破坏包络线。
-σ3
坐标轴的顺序按右手螺旋法则规定
σ2 α
+(σ1, σ2)
在偏平面上，包络线上一点至静水压力轴的距离称为偏应力 r。偏应力在θ=0o处最小(rt），随θ角逐渐增大，至θ=60o处为最大 (rc），故rt≤ rc 。
一些特殊应力状态的混凝土强度点，在破坏包络面上占有特定的
位置。从工程观点，混凝土沿各个方向的力学性能可看作相同，即立方体试件的多轴强度只取决于应力比例 σ1：σ2：σ3，而与各应力的作用方向X、Y、Z无关。例如：
5、试件的尺寸，即加载的空间很小（一般为 50~100mm），而承载力很大（1000~3000kN），要求有较大而刚性的加载油缸和活塞）和承力（横梁和拉杆）机构，造成构造上的困难；
6、试件受力后的变形过程中，要求三个方向施加的力始终保持居中，不产生偏心作用；

混凝土双轴强度规格

混凝土双轴强度规格一、前言混凝土是现代建筑中广泛应用的一种材料，其强度是衡量混凝土质量的重要指标之一。

本规格旨在规定混凝土双轴强度的测试方法和要求，以确保混凝土的质量符合相关标准和要求。

二、范围本规格适用于混凝土的双轴强度测试，包括双轴剪切和双轴拉伸。

三、测试方法1.试件制备试件采用圆形或正方形截面，尺寸为150mm×150mm×150mm或直径为150mm，高度为300mm。

试件制备时应按照相关标准进行标准化操作，确保试件的尺寸和形状符合要求。

2.测试设备双轴试验机，负荷传感器，位移传感器等测试设备。

3.测试程序（1）试件加荷前应在试件上标记出等分线，以便后续位移计算。

（2）试件在试验机上夹紧，保证试件与试验机夹具紧密贴合。

（3）应按照相关标准规定进行试件加载，以达到所需的荷载水平。

（4）应记录试件的荷载-位移数据，以计算试件的双轴强度。

四、测试要求1.试件应按照相关标准制备，并在制备过程中进行标准化操作，以确保试件的尺寸和形状符合要求。

2.测试设备应符合相关标准，并经过定期维护和校准，以确保测试数据的准确性和可靠性。

3.测试程序应按照相关标准进行操作，并记录试件的荷载-位移数据，以计算试件的双轴强度。

4.测试结果应符合相关标准和要求，并通过质量控制程序进行验证。

五、测试结果1.试件的双轴强度应按照相关标准进行计算，并报告测试结果。

2.测试结果应包括试件的荷载-位移曲线，以及试件的双轴强度值。

3.测试结果应具有可追溯性，并通过质量控制程序进行验证。

六、结论本规格规定了混凝土双轴强度的测试方法和要求，是确保混凝土质量符合相关标准和要求的重要指标之一。

测试过程中应严格按照规定操作，并通过质量控制程序进行验证，以确保测试结果的准确性和可靠性。

混凝土双轴受压试验与破坏准则研究

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当!!筑二0〜0.2时，应力应力的大大,当!! 1/<二0.2〜0.5时,！# 应力应力的大。

应用234567 对试行，2upf67混凝土双轴受压结相对。

同时基于23pf67程混凝土的行。

研究结果对混凝土工程应用有大的。

()*+ 混凝土‘‘ 双轴受压‘,-./0+ !J52BHF-* * * 12345+ (* * * 1670+ -FF2!055F 2F2F F5!FF15!F10$1/,).2)'.2'%+$+)"3&43&5)'.67%+##3.2)$+#$)&2/)8&351%+)'%3$+%3.2Z"([\ ]ull 1, +J[XU62, Z"AO Z=>y >lo 3(l.Achitecture EngiLeeiing Institute , Y9ngz=ou PolsMechnic Institute , Y9ngzhou 22512A , China ；2HA7<=>M6<M376 #LO>L667>LO &LNM>M3M6,]>LR>LO &LNM>M3M6 Kf !6<=LKRKOS ,[9Lb>LO 2---@C ,'=>L9‘0.Enginee7ing canageUent depa7tUent , "ohai JniTe7sitS , [anbing 2111FF , China!"#$%&'$() Jsing the* t7iaQial* hS;7aulic* se7To*Uachine , the* late7al* loa;ing* eQpe7iUent* of* ViaQial* coUp7ession* of* o7;ina7S* conc7ete , get*st7ess*7atio*un;e7*the*conc7ete*st7essWst7ain*cu7Tes*an;*failu7e*Uo;es*shoul;*Ve*;iffe7ent , VS*eQt7acting*the*pea:*Talue*of*st7essWst7ain*cu7Te*st7ess*an;*pea:*st7ain* st7ain*co77espon;ing*to*the*pea:*st7ess of*;iffe7ent*featu7e*Talue.!he*st7ess*7atio*of*conc7ete*failu7e*UechanisU*an;*7egula7itS*of*the*p7incipal*st7ess*;i7ection.!he*test*7esults*sho?*that*?hen*the*late7al*st7ess*is*sUall , the*failu7e*Uo;e*of*conc7ete*is*siUila7*to*that*of*uniaQial*coUp7ession.Xhen*the*late7al*st7ess*is*la7ge , the*speciUen*p7esents*a*splitting*failu7e*fo7U.Xhen*!!I "cEFGF.2 , the*pea:*st7ess*inc7eases*?ith*the*inc7ease*of*late7al*st7ess*7atio.Xhen*!!"cEF.2GF.5,the*pea:*st7ess*of*!$ ;ec7eases*?ith*the*inc7ease*of*late7al*st7ess* 7atio.!he*2upfe7!s*failu7e*c7ite7ion*is*applie;*to*Te7ifS*the*eQpe7iUental*;ata.2upfe7!s*failu7e*c7ite7ion*p7e;icts*that*the*st7ength*of*conc7ete*un;e7*ViaQial*loa;ing*is*7elatiTelS*conse7TatiTe.At*the*saUe*tiUe , Vase;*on*the*2upfe7!s*failu7e*c7ite7ion*eYuation , the*failu7e*c7ite7ion*of*conc7ete*un;e7*fiQe;*late7al*loa;ing*is*p7opose;*an;*Te7ifie;.!he*7esults*a7e*of*g7eat*significance*to* the* application* an;* calculation* of* conc7ete*enginee7ing.*+,)-.%/#() o7;ina7S*conc7ete ‘ late7al*loa;ing ‘ ViaQial*coUp7ession ‘ failu7e*c7ite7ion!" !"混凝土$于&'特的*+,-./应用于工程当5,6建筑结构、桥梁结构、大坝结构以及核电站安全壳结构中Z H在这些结构应用中,混凝土一般处于多轴受力状态,如双轴压-压、双轴拉-压、三轴压-压-拉和三轴压-V-压等复杂应力状态o 针对混凝土多轴的研究,有利于混凝土材料的科学利用,做到不浪费同时兼顾安全运行要求在混凝土多轴研究领域相关学者已开展大量工作。

高性能混凝土在高温后强度试验和破坏准则

高性能混凝土在高温后的强度试验和破坏准则摘要：三轴测试是在各种应力比下测试高性能混凝土制成的100mm立方体试块，试块分别经过20℃200℃300℃400℃500℃和600℃的温度下灼烧，试验仪器是高精度的静动三轴仪。

压盘和试块之间的润滑垫层用了三层夹甘油的塑料薄膜；用消磨机加工了混凝土的拉伸荷载平面，并且用结构胶水把试块粘结上。

观察和描述了试块的破坏方式和裂缝的方向，测出了各个应力状态相对应的三个主要静态强度，分析了高性能经高温灼烧后的三轴强度与温度和应力比的关系，试验结果表明高性能经过高温后单轴压缩强度没有随着温度的升高而减小。

三轴与单轴压缩强度之比与高性能经不同的高温灼烧后在一定应力比下的脆性有关系。

在这个基础上，提出了高性能多轴压缩应力状态下关于温度因素的因破坏准则。

高性能混凝土结构在高温灼烧后承受复杂荷载的环境下的强分析给定了试验和理论分析的基础。

关键词：高性能混凝土；高温；应力比；三轴强度；破坏准则High performance concrete after high temperature strength test and failure criteriaAbatract:Triaxial tests under various stress tests than 100mm high made of concrete test cubes, test blocks, respectively, after 20 ℃ 200 ℃ 300 ℃ 400 ℃500 ℃ and 600 ℃ temperature burning, high-precision test instruments are The static and dynamic triaxial apparatus. Between the pressure plate and the test block cushion with a three-lubricating plastic film clip glycerol; spend machined with the tensile load of the concrete surface, and with structural adhesive glue on the test block. Observation and description of the test piece failure mode and crack direction, measured the stress state corresponding to each of the three main static strength analysis of a high performancethree-axis after burning at high temperature strength and the relationship between temperature and stress ratio, The results showed that after high uniaxial compressive strength at high temperatures did not decrease with increasing temperature. Triaxial and uniaxial compressive strength ratio of high temperature and high performance ignition at different stress ratio after a certain brittleness under a relationship. On this basis, the proposedhigh-performance multi-axis compression stress state factor on the temperature due to failure criteria. High-performance concrete structures under complex after burning at high temperatures under load analysis given the strong experimental and theoretical analysis.keyWord: High-strength high-performace concrete High temperatures Stress ratios Triaxial strengths Failure criterion1.引言混凝土作为一种首选的建筑材料已经接近一个世纪了。

冻融循环后轻骨料混凝土双轴拉劈拉压强度试验和破坏准则研究

第25卷增2岩石力学与工程学报V ol.25Supp.22006年10月Chinese Journal of Rock Mecha nics a nd Engineering Oct.，2006收稿日期：2005–10–31；修回日期：2005–12–15基金项目：中国博士后科学基金资助项目(2003033030)；大连理工大学青年教师培养基金作者简介：王立成(1975–)，男，博士后，1997年毕业于山东工业大学土木工程系水利水电工程专业，现任副教授，主要从事轻骨料混凝土的强度理论面的研究工作。

E-mai l ：wanglicheng2000@冻融循环后轻骨料混凝土双轴拉(劈拉)压强度试验和破坏准则研究王立成，刘汉勇，王海涛(大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024)摘要：进行海水中不同冻融循环次数后轻骨料混凝土双轴拉(劈拉)压状态下的强度试验，考察试件的破坏形态和表面裂缝的走向特征。

根据试验结果分析双轴拉压状态下的极限抗压、劈拉强度随冻融循环次数和应力比的变化规律。

并在此基础上，建立不同冻融循环次数后主应力空间的破坏准则和考虑冻融循环影响的八面体应力空间的统一破坏准则，为寒冷海洋环境条件下轻骨料混凝土结构在经受拉压组合荷载作用时的强度分析提供试验和理论依据。

关键词：岩土力学；混凝土；轻骨料混凝土；冻融循环；双轴拉压；破坏准则中图分类号：TU 528文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增2–3847–07EXPER IMENTS AND FAILURE CRITERION OF LIGHTWEIGHT AGGREGATE CONCRETE AFTER FREEZE-THAW CYCLING UNDER BIAXIAL STRESS OF SPLITTING TENSION AND COMPRESSIONWANG Licheng ，LIU Hanyong ，W ANG Haitao(State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering ，Dalian University of T echnology ，Dalian 116024，China )Abstr act ：The strength experiments of lightweight aggregate(L WA)concrete after freeze-thaw cycling in seawater under biaxial splitting tension and compression stress are preformed.The failure characteristics of specimens and the direction of superficial cracking are researched.Based on the test results ，the ultimate compressive and splitting tensile strengths varying with freeze-thaw cycles and stress ratio are analyzed.The failure criterion expressed in terms of principal stress after different freeze-thaw cycles and the unified failure criterion in octahedronal stress space considering of freeze-thaw cycling influence are proposed ，respectively ，which can provide the experimental and theory foundations for strength analysis of LW A concrete structures subject to tension and compression load in cold marine environment.K ey wor ds ：rock and soil mechanics ；concrete ；lightweight aggregate(LW A)concrete ；freeze-thaw cycling ；biaxial tension and compression ；failure criterion1引言由于轻骨料混凝土具有自重轻(普通混凝土的体积质量约为2400kg/m 3，而承重轻骨料混凝土体积质量一般为1600～1900kg/m 3)、保温隔热性能好、抗火性能好、耐久性好等优点，因此，被广泛用于海工建筑物、高层建筑、大跨桥梁和城市立交3848岩石力学与工程学报2006年桥等工程中，取得了很高的技术经济价值[1～3]。

混凝土强度与破坏准则综述

混凝土强度与破坏准则综述摘要：强度准则是混凝土材料力学行为研究的重要内容. 受骨料及水泥灰的物理和力学性质的影响,混凝土的变形行为非常复杂. 国内外学者对混凝土强度准则的研究已有较长的历史,并提出了不少破坏准则。

本文通过总结前人的文献，从经典强度理论、试验数据经典回归及包络面唯象学描述三个方面来对混凝土的破坏准则进行了简要的述评，并总结了关于混凝土破坏准则研究的最新进展情况。

关键词：混凝土破坏准则破坏面0引言混凝土在复杂应力状态下的强度或破坏准则一直是工程学科中研究讨论的一个重要课题，而混凝土的破坏过程取决于其性质和内部构造、变形的特点和发展程度、微裂纹的特征和扩展过程，以及内部损伤的积累等等。

混凝土强度理论是判断混凝土在复杂应力状态下是否破坏的理论, 是混凝土结构强度计算和设计必需的基础理论, 一些复杂的重大混凝土结构,如水坝、核反应堆压力容器、海洋工程等结构中混凝土处于明显的多轴应力状态。

这些混凝土结构所承受的三向主应力不等,而且可能是压或拉应力的不同组合。

可见混凝土的强度与破坏准则在理论研究、工程应用和有效利用材料等方面具有非常重要的意义.多年来，国内外许多专家学者提出了各种不同的混凝土强度与破坏准则[1-9]。

本文综合以往学者关于混凝土强度准则的文献资料，从三个方面来总结混凝土的强度与破坏准则。

1经典强度理论1.1单参数模型1876年Rankine提出了最大拉应力强度准则即Rankine模型,按照这个强度准则,混凝土材料中任一点的强度达到混凝土单轴抗拉强度时,混凝土即达到脆性破坏,这一点是否有其他法向或剪切应力对该准则没有影响。

Rankine强度准则其破坏面的形状在空间为一正三角锥面,在子午面上为一直线。

1864年Tresca提出当混凝土材料中一点的应力达到最大剪应力的临界值时,混凝土材料即达到极限强度，即Tresca强度准则。

Tresca强度准则的破坏面与静水压力大小无关,其子午线是与等应力轴平行的直线,在偏平面上截面形状是一正六边形。

混凝土多轴强度与破坏准则的开题报告

混凝土多轴强度与破坏准则的开题报告一、研究背景混凝土结构是目前建筑领域常用的结构之一，在建筑中起到了非常重要的作用，因此混凝土的强度是影响结构性能的关键因素之一。

而混凝土在多轴应力状态下的强度是很难直接测定的，因此需要采用相应的破坏准则来对其强度进行预测和计算。

而多年来，人们针对混凝土多轴强度的研究已经有了很多成果和进展，但其破坏准则的研究目前仍需要进一步探索。

因此，本文将主要研究混凝土在多轴应力状态下的强度和破坏准则，为进一步提高混凝土结构的设计和施工质量提供理论依据。

二、研究内容本文将以混凝土在多轴应力状态下的强度和破坏准则为研究内容，具体包括以下几个方面：1.多轴应力状态下混凝土强度的研究：针对混凝土在不同多轴应力状态下的强度进行研究和分析，探究其强度和应力状态之间的关系。

2.混凝土多轴破坏准则的研究：综述和归纳已有的混凝土多轴破坏准则，并对其优缺点进行评价和比较，为新的破坏准则提供思路和参考。

3.混凝土多轴强度试验：通过对不同多轴应力状态下的混凝土进行试验，验证新的破坏准则的可行性和正确性。

4.混凝土多轴强度应用：将新的破坏准则应用到混凝土结构的设计中，为提高混凝土结构的抗震能力提供理论依据。

三、研究意义混凝土多轴强度与破坏准则的研究对于提高混凝土结构的设计和施工质量具有重要意义，具体包括以下几个方面：1.深入研究混凝土在多轴应力状态下的强度和破坏准则，为混凝土结构的设计提供更加可靠和精准的理论依据。

2.优化混凝土结构的设计，提高其抗震能力，对于保障建筑物的安全性和可靠性具有重要意义。

3.提高混凝土结构的施工质量，为工程质量的优化和提高提供保障。

4.推动混凝土结构在未来的发展，为建筑工程行业的可持续发展做出贡献。

四、研究方法本文将采用文献资料综述法和实验研究法相结合的方法，具体包括以下几个步骤：1.进行文献综述，收集和整理与混凝土多轴强度和破坏准则相关的文献和研究进展。

2.分析和总结已有的混凝土多轴破坏准则，对其进行评价和比较，提出新的破坏准则。

大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究

第55卷第3期2015年5月大连理工大学学报J o u r n a l o fD a l i a nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g yV o l .55,N o .3M a y 2015文章编号:1000-8608(2015)03-0292-06大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究陈仁进, 沈璐, 宋玉普*(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连 116024)摘要:为了研究不同应变速率下混凝土双轴动态受力状态的力学性能,在大型静㊁动态三轴试验机上,对大骨料混凝土和湿筛混凝土试件进行了不同应变速率和应力比下的双轴动态拉压试验,系统研究了应变速率和应力比对混凝土双轴拉压强度的影响.试验结果表明:两种混凝土双轴拉压强度均低于单轴拉伸或单轴压缩强度,其变化规律不但与应力比有着密切的联系,还随应变速率的增大而增大.在主应力空间建立了考虑应变速率和应力比的混凝土双轴拉压破坏准则,为水工结构物的非线性分析提供了试验依据.关键词:大骨料混凝土;湿筛混凝土;双轴拉压;动态强度;破坏准则中图分类号:T U 528.36文献标识码:Ad o i :10.7511/d l l gx b 201503010收稿日期:2014-08-12; 修回日期:2015-03-12.基金项目:国家自然科学基金资助项目(51079019).作者简介:陈仁进(1989-),男,硕士生,E -m a i l :c h e n r e n j i n 1989@126.c o m ;宋玉普*(1944-),男,教授,博士生导师,E -m a i l :s y u pu @d l u t .e d u .c n .0 引言大坝㊁港口建筑等一些混凝土水工结构,大多数采用的是全级配混凝土,这不但可以减少较大的费用成本,而且更重要的是可以改善混凝土结构的性能.目前已有大量混凝土静态多轴试验结果[1-3],但由于缺少试验设备,以及操作比较复杂等,动态双轴拉压方面的研究比较少[4-7].过去的一些试验研究大多数采用的是普通混凝土试件,其性能指标与大坝所使用的全级配混凝土有比较大的区别,并不能反映大坝混凝土的真实性能指标[8-10].因此,开展大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究有重要的理论意义和实用价值.本文进行大骨料㊁湿筛混凝土在地震条件下的双轴拉压试验,建立破坏准则,以期对大骨料混凝土结构的抗震设计提供试验参考.1 试验设计1.1 试验设备本文试验所使用的大型液压伺服静㊁动三轴试验机系统是由大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室研制的.其结构主要有3部分:控制软件㊁电液伺服油源控制系统㊁三轴试验机.三轴试验机的加载㊁卸载等测量控制任务主要由控制软件负责,通过发送指令到电液伺服油源控制系统来调节三轴试验机作动器的位移㊁荷载.三轴试验机是本次试验的加载装置,由加力架㊁加载板㊁作动器㊁荷载传感器和位移传感器组成.6个不同方向的作动器是相互独立的,其位移量程为200m m ,误差可以精确到0.08m m ,最大加载速率5ˑ103k N /s .每个方向配置一个精度0.0001m m 的位移传感器,量程为12m m.本次试验设计了两种尺寸的加载板,其目的是实现两种不同尺寸的混凝土试件的加载.同时为了保证试件的对中,通过球铰装置将加载头固定在作动器上.1.2 试件设计本次试验所采用的试件为三级配大骨料混凝土和二级配湿筛混凝土.试验为混凝土双轴拉压试验,拉力的传递是试验成败的关键因素.目前解决的方案有放大试件端部㊁试件两端嵌入预埋件㊁胶粘和用摩擦锚夹等[11]几种.根据‘水工混凝土试验规程“(D L /T5150 2001)[12]的要求,保证试件有效尺寸为立方体块,采取增加拉伸端尺寸的方法,最终确定本试验试件为棱柱体块,其中大骨料混凝土试件尺寸为250m mˑ250m mˑ400m m ,湿筛混凝土试件尺寸为150m mˑ150m mˑ300m m.若采用放大试件端部方案,必将不利于试验操作;而采用胶粘,则无法保证粘贴质量.因此,本试验采用了预埋件的方式,最终试件形式如图1所示[13].1.3 试件制作本试验所使用的水泥为大连水泥厂生产的42.5R 普通硅酸盐水泥,一级粉煤灰,中砂为细骨料,粗骨料为表面粗糙的石灰石,减水剂选用大连建筑科学研究院研制的混凝土高效减水剂,大骨料混凝土配合比如表1所示[13],剔除直径大于40m m 骨料,制成湿筛混凝土试件.试件依据‘水工混凝土试验规程“(D L /T5150 2001)进行拌合,大骨料混凝土试件使用木制胶合板合成模成型,振捣棒振捣密实,48h 后拆模,露天盖草浇水养护90d 后,自然养护;湿筛混凝土试件则采用钢模成型,振动台振捣密实,24h 后拆钢模,放养护棚盖草浇水养护28d 后,自然养护.本试验需要完成24种不同应变速率㊁应力比的大骨料及湿筛混凝土强度试验,每一加载工况至少试验5个试件,对离散性超过15%的数据予以剔除,保证至少3个有效数据.图1 试件示意图(单位:m m )F i g .1 S c h e m a t i c d i a g r a mo f s pe c i m e n s (u n i t :m m )表1 每m 3大骨料混凝土的配合比T a b .1 M i x p r o p o r t i o no f p e r c u b i cm e t r e o f l a r g e a g g r e ga t e c o n c r e t e 水质量/k g 水泥质量/k g 粉煤灰质量/k g 砂子质量/k g石子质量/k g 5~20m m 20~40m m 40~80m mD K -6减水剂质量/k g 12021453549442.5442.55900.2141.4 试验方法由于混凝土试件制作㊁养护等一些无法预测的因素,混凝土试件离散性比较大,在进行试验时,为使试验结果尽可能精确,采取了一些必要的措施.在加载过程中,如果侧向加载板直接作用于混凝土试件表面会产生较大的摩擦力,对试验结果不利.本试验采用3层塑料薄膜3层甘油组成的减摩片进行减摩处理,其中的一层甘油与试件侧表面接触.为了保证不出现较大偏心拉压,试验过程中要随时注意试件的对中.首先,将混凝土试件安装到加载板上,降低上部加载板至刚好与螺栓接触,进行初步对中;随后东西方向预压,进一步对中;接下来确保试件上端的4个螺栓能够穿过加载板的圆孔后降低上部加载板进行多次预加载;最后将试件上的8个螺栓拧紧.试件安装完成后,在每个加载方向上安装1个位移传感器,测量加载方向的变形,试验数据在剔除两侧2个位移传感器读数相差较大的数据后取平均值.2 试验结果及分析2.1 试件破坏形态本文完成了大骨料和湿筛混凝土试件在4种应变速率和4种应力比下的双轴拉压强度试验.从断裂面形态来看,如图2所示,大骨料混凝土的断裂面大部分在试件的中部,并且不少为锯齿状,随着应变速率的提高,断裂面更为平整,而且试验过程中观察发现其破坏更为突然,脆性破坏更加明显.和大骨料混凝土相比较,大部分的湿筛混凝土试件断裂面在试件中部,但其整体平整度较好,且被拉断的骨料比例较大.392 第3期陈仁进等:大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图2 不同应变速率下大骨料混凝土和湿筛混凝土试件双轴拉压试验的破坏形态F i g .2 F a i l u r e p a t t e r n so f l a r g ea g g r e ga t ec o n c r e t e a n d w e t -s c r e e n e d c o n c r e t e s p e c i m e n s i nb i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n t e s t s u nde r d if f e r e n t s t r a i n r a t e s2.2 动态拉压强度对于不同应变速率下的大骨料和湿筛混凝土在双轴拉压荷载作用下拉压强度的试验结果如表2所示.从表2的试验结果可以看出:双轴拉压状态下的大骨料㊁湿筛混凝土的抗拉㊁抗压强度均分别低于相应应变速率下的单拉㊁单压强度,所有混凝土试件的σ3随σ1的增加而降低,σ1也随着σ3的增加而降低.对应于同一应变速率,不同应力比时混凝土的强度有着明显的不同.抗压强度随着拉应力比例的增大而降低,其降低程度随应力比的不同而有一定的差异;对应于同一应力比,抗压强度和抗拉强度都随着应变速率的增大而增大.图3为混凝土抗压强度随应变速率增大百分比,图4为混凝土抗拉强度随应变速率增大百分比.从图中可以看出:对应于某一应力比α,随着应变速率的增大,大骨料㊁湿筛混凝土试件的拉压强度都逐渐提高.显然,应变速率越大,σ1㊁σ3的增加幅度越大.如在α=0.05双轴拉压荷载下,应变速率为10-2s -1时,大骨料㊁湿筛混凝土的σ3分别增加104%㊁96%;但对于不同的应力比,抗压强度提高的幅度不一样,如对于大骨料混凝土,当α=0.05时,整体提高幅度较大;而对于湿筛混凝土,α=0.10时,整体提高幅度较大.表2 不同应变速率下混凝土双轴拉压强度T a b .2 B i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n s t r e n gt ho f c o n c r e t eu n d e r d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s 试件应变速率/s -1σ3/M P a σ1/M P a α=0α=0.05α=0.10α=0.25α=0.50α=0.05α=0.10α=0.25α=0.50α=ɕ大骨料混凝土湿筛混凝土10-510-410-310-210-510-410-310-219.2921.9924.1726.0024.5128.1230.1032.739.8013.8016.8020.0013.4018.2021.4026.206.808.5010.4014.309.2011.8015.1018.804.285.486.287.445.807.368.8010.602.603.103.724.243.624.484.845.740.490.690.841.000.670.911.071.310.680.851.041.430.921.181.511.881.071.371.571.861.451.842.202.651.311.551.862.121.812.242.422.871.712.022.382.722.322.823.043.65注:σ3为混凝土抗压强度,σ1为混凝土抗拉强度,α为应力比(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图3 混凝土抗压强度随应变速率增大百分比F i g .3 T h e i n c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f c o m p r e s s i v e s t r e n gt ho f c o n c r e t ew i t hs t r a i n r a t e s 492大连理工大学学报第55卷(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图4 混凝土抗拉强度随应变速率增大百分比F i g .4 T h e i n c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f t e n s i l e s t r e n gt ho f c o n c r e t ew i t hs t r a i n r a t e s 图5为大骨料㊁湿筛混凝土抗压强度随应力比减小百分比,从图中可以看出,在同一应变速率下,大骨料㊁湿筛混凝土抗压强度的降低幅度均在应力比α<0.10时相对较大,而在α>0.10时降低幅度较小.对应于不同的应变速率,抗压强度降低幅度也有差异,应力比α=0到α=0.50期间,这种差异由小到大,然后又逐渐缩小,当应力比达到0.50以后,这种差异几乎为零.(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图5 混凝土抗压强度随应力比减小百分比F i g .5 T h e d e c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f c o m pr e s s i v e s t r e n gt ho f c o n c r e t ew i t hs t r e s s r a t i o 图6为大骨料㊁湿筛混凝土抗拉强度随应力比增大百分比,从图中可以看出,随着应力比的增大,抗拉强度的增大幅度逐渐降低.在不同的应变速率,其增大幅度有所不同,例如应力比α<0.50,应变速率为10-2s -1时,抗拉强度增大幅度最小,但当α接近0.50时,各应变速率下的抗拉强度增大幅度相差不大.(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图6 混凝土抗拉强度随应力比增大百分比F i g .6 T h e i n c r e a s i n gp e r c e n t a g e o f t e n s i l e s t r e n gt h o f c o n c r e t ew i t hs t r e s s r a t i o3 破坏准则在混凝土双轴拉压范围内,所能运用的破坏592 第3期陈仁进等:大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究准则有库伦摩尔准则㊁八面体应力关系准则㊁主拉应变准则㊁格里菲斯准则等.八面体应力关系准则是建立在剪切屈服的基础上;库伦摩尔准则所假定的破坏面与实际破坏面相矛盾.这两准则的理论假设均与试验结果相矛盾,在双轴拉压区域内作为混凝土的破坏准则是不合适的[14].在不考虑应变速率的情况下,双轴拉压强度曲线近似成直线,国内外不少研究者推荐采用下式表示[15]:σ3/f c +σ1/f t =1(1)式中:f c 为标准立方体抗压强度,f t 为标准立方体抗拉强度.混凝土动态抗拉抗压强度系数与应变速率的对数近似成直线关系[16],双轴拉压强度采用下式表示:k 1σ3/f c +k 2σ1/f t =1(2)式中:k 1=1+a l g (ε ㊃/ε ㊃s );k 2=1+b l g (ε㊃/ε ㊃s );ε ㊃为动态应变速率;ε ㊃s 为静态应变速率;σ3为动态抗压强度;σ1为动态抗拉强度.最终回归分析得出:对于大骨料混凝土有k 1=1-0.088l g (ε㊃/ε ㊃s ),k 2=1-0.137l g (ε㊃/ε ㊃s )对于湿筛混凝土有k 1=1-0.101l g (ε ㊃/ε ㊃s ),k 2=1-0.135l g (ε ㊃/ε㊃s )上述破坏准则的试验结果和计算结果可以由图7表示,由图可见,二者符合较好.(a)大骨料混凝土(b)湿筛混凝土图7 混凝土不同应变速率的破坏准则F i g.7 F a i l u r e c r i t e r i o n o f c o n c r e t e u n d e r d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s 4 结论(1)大骨料和湿筛混凝土在动态双轴拉压状态下的破坏形态和骨料破坏比例与应力比和应变速率有关,应变速率越大,破坏面越平整,骨料破坏比例越大.在相同的条件下,大骨料混凝土的骨料破坏比例要小于湿筛混凝土.(2)应力比和应变速率对混凝土双轴拉压强度有着较大的影响.混凝土双轴拉压强度低于单轴强度,其变化规律与应力比有关,随应变速率的增大而增大,提高幅度与应变速率成正比.(3)在主应力空间中分别建立了大骨料混凝土和湿筛混凝土在动态拉压状态下的破坏准则,为水工结构物的非线性分析提供了试验依据.参考文献:[1]过镇海,王传志.多轴应力下混凝土的强度和破坏准则研究[J ].土木工程学报,1991,24(3):1-14.G U OZ h e n -h a i ,WA N GC h u a n -z h i .I n v e s t i ga t i o no f s t r e n gt h a n d f a i l u r e c r i t e r i o n o f c o n c r e t e u n d e r m u l t i -a x i a ls t r e s s e s [J ].C h i n a C i v i l E n g i n e e r i n gJ o u r n a l ,1991,24(3):1-14.(i nC h i n e s e)[2]宋玉普,赵国藩.应变空间混凝土的破坏准则[J ].大连理工大学学报,1991,31(4):455-462.S O N G Y u -pu ,Z HA O G u o -f a n .F a i l u r ec r i t e r i ao f c o n c r e t ei n s t r a i n s p a c e [J ].J o u r n a lo f D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,1991,31(4):455-462.(i n C h i n e s e)[3]宋玉普,赵国藩.拉压平面应变状态下砼的强度准则[J ].大连理工大学学报,1997,37(Z 1):104-109.S O N G Y u -p u ,Z HA O G u o -f a n .S t r e n gt hc r i t e r i o n o fc o n c r e t eu n d e r p l a n es t r a i ns t a t e w i t ht e n s i o n -c o m pr e s s i o n l a t e r a l s t r e s s e s [J ].J o u r n a l o fD a l i a n U n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ,1997,37(Z 1):104-109.(i nC h i n e s e)[4]F u j i k a k eK ,M o r iK ,U e b a y a s h iK ,e t a l .D y n a m i c p r o p e r t i e so fc o n c r e t e m a t e r i a l s w i t hh i g hr a t e so f t r i -a x i a lc o m pr e s s i v e l o a d s [J ].S t r u c t u r e s a n d M a t e r i a l s ,2000,8:511-522.[5]吕培印.混凝土单轴㊁双轴动态强度和变形试验研究[D 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t y o f T e c h n o l o g y,D a l i a n 116024,C h i n a )A b s t r a c t :T oi n v e s t i g a t et h e m e c h a n i c a l p r o p e r t i e so fc o n c r e t eu n d e rb i a x i a ld yn a m i cs t r e s sa n d d i f f e r e n t s t r a i n r a t e s ,t h eb i a x i a l d y n a m i c t e n s i o n -c o m p r e s s i o nt e s t su n d e rd i f f e r e n t s t r e s s r a t i o sa n d s t r a i n r a t e s o n t h e s p e c i m e n s o f l a r g e a g g r e g a t e c o n c r e t e a n dw e t -s c r e e n e d c o n c r e t ew e r e c a r r i e d o u t b y u s i n g t h e l a r g e -s c a l e t r i a x i a l s t a t i c a n dd y n a m i c t e s t s ys t e m.T h e e f f e c t s o f s t r e s s r a t i o a n d s t r a i n r a t e o n t h e b i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n s t r e n g t ho f c o n c r e t ew e r e s t u d i e d s y s t e m a t i c a l l y .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e b i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n s t r e n gt h s o f t h e t w o k i n d s o f c o n c r e t e a r e l o w e r t h a n u n i a x i a l t e n s i o no ru n i a x i a lc o m p r e s s i o ns t r e n g t h .T h ed y n a m i cs t r e n g t hn o to n l y va r i e s w i t ht h e d i f f e r e n ts t r e s sr a t i o s ,b u ta l s oi nc r e a s e s w i t ht h ei n c r e a s eo ft h es t r a i nr a t e s .B i a x i a lt e n s i o n -c o m p r e s s i o n f a i l u r e c r i t e r i o n o f c o n c r e t e c o n s ide r i n g st r e s s r a t i o a n d s t r a i n r a t e i s e s t a b l i s h e d i nn o r m a l s t r e s s s p a c e ,w h i c hc a n p r o v i d e e x p e r i m e n t a l b a s i s f o r t h e n o n l i n e a r a n a l y s e s o f h y d r a u l i c s t r u c t u r e s .K e y wo r d s :l a r g ea g g r e g a t ec o n c r e t e ;w e t -s c r e e n e dc o n c r e t e ;b i a x i a l t e n s i o n -c o m p r e s s i o n ;d y n a m i c s t r e n gt h ;f a i l u r e c r i t e r i o n 792 第3期陈仁进等:大骨料混凝土动态双轴拉压强度试验研究。

混凝土-多轴强度-破坏准则-本构模型

在有限元分析中的应用
多轴应力分析
本构模型能够处理混凝土在多轴应力状态下的复杂行为，提高有限元分析的精度和可靠性。
非线性分析
本构模型能够描述混凝土的损伤和破坏过程，适用于对结构进行非线性分析，以模拟结构的渐进失效过程。
在实验研究中的应用
验证与修正
通过将实验结果与本构模型的预测结果进行对比，可以验证模型的准确性和适用性，并对模型进行必要的修正和完善。
Drucker-Prager破坏准则可以用来预测混凝土在多轴应力状态下的抗压强度和破坏行为，是混凝土本构模型中常用的破坏准则之一。
混凝土其他破坏准则
01
其他常用的混凝土破坏准则还包括：Mohr第二准则、HJC破坏准则、修正的Drucker-Prager破坏准则等。
02
这些破坏准则各有特点，适用于不同的应用场景和条件，可以根据具体需求选择适合的破坏准则进行模拟和分析。
混凝土-多轴强度-破坏准则-本构模型
contents
目录
• 混凝土多轴强度 • 混凝土破坏准则 • 混凝土本构模型 • 混凝土多轴强度-破坏准则-本构模型的
应用 • 混凝土多轴强度-破坏准则-本构模型的
研究进展与展望
01 混凝土多轴强度
混凝土单轴强度
01
02
03
单轴抗压强度
指混凝土在单轴压力作用下所能承受的最大应力值，通常由单轴压缩试验测定。
参数识别
通过实验数据对模型参数进行识别，可以提高本构模型的预测精度，更好地模拟混凝土的实际行为。
混凝土多轴强度-破坏准
05 则-本构模型的研究进展与展望
研究进展
01
混凝土多轴强度准则
基于混凝土材料的多轴应力状态，研究者们提出了多种强度准则，如

双轴受压应力作用下碾压混凝土特性的试验研究

双轴受压应力作用下碾压混凝土特性的试验研究摘要：本文对双轴受压应力作用下的碾压混凝土进行了试验研究，研究了碾压混凝土的双轴受压强度、变形及破坏准则，给出了Drucker prager准则中a和k值，并与普通混凝土进行了比较，得出了几点有意义的结论。

关键词：碾压混凝土双轴受压破坏准则高碾压混凝土坝应力状态很复杂[1]，坝体混凝土绝大部分是处于三向及双向受压应力状态下，国内外多轴应力作用下普通混凝土强度研究已表明[2]，普通混凝土双轴受压应力下的强度是单轴受压混凝土强度的1.25～1.60倍，三轴受压强度是单轴受压强度的3～4倍以上。

因此，人们已认识到以单轴强度为依据的设计是不合理的。

本文在对碾压混凝土进行双轴受压试验基础上，探讨复杂应力作用下碾压混凝土的强度、变形和破坏准则。

1 试验设计1.1 试件尺寸及材料配比为了便于同普通混凝土单轴和双轴强度比较，试件采用边长为150mm的立方体，是普通混凝土试验的标准试件。

胶凝材料采用425＃普通硅酸盐水泥与荆门热电厂的粉煤灰，骨料采用河砂与卵石，减水剂采用木质磺酸钙。

为便于比较，试验中选用两种配比的试件，具体混凝土配合比见表1.每种配比各制作了25个试件，3个用以测定28d龄期的抗压强度，3个用以测定试验龄期的抗压强度。

双轴受压试验(包括单轴受压试验)的两向应力比σ2/σ１有0(单轴受压)、0.25、0.50、0.75和1.00共5种。

每种应力比下的强度和应变测值均取3～4个试件的平均测值。

表1 碾压混凝土配合比(单位：kg)类别水胶比水泥粉煤灰外加剂水河砂卵石A0.705.5411.850.03112.1176.85150.26B0.806.568.600.03112.1 177.96153.19 1.2 试件加载方法与测试方法试件各龄期的立方体抗压强度测定在原葛洲坝水电工程学院建材实验室的万能试验机上按标准试验方法进行。

试件的双轴受压试验(包括单轴受压试验)在中南水电勘测设计研究院宜昌分院实验室的双轴压力试验机上进行。

不同种类混凝土冻融循环后双轴压压统一强度准则

第３０卷第１期２　０　１　２年１月水　电　能　源　科　学Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．１Ｊａｎ．２　０　１　２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０１－０１５９－０４不同种类混凝土冻融循环后双轴压压统一强度准则王立成１，２，３（１．大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连１１６０２４；２．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京２１００９８；３．南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京２１００２４）摘要：针对混凝土遭受冻融循环作用后强度降低导致寒冷地区混凝土结构耐久性和安全性不足的问题，基于已有的大量试验数据，以混凝土冻融损伤后的单轴抗压强度衰减规律为参数，对不同种类混凝土建立了考虑冻融循环次数影响的双轴压压统一强度准则，并与前人试验研究结果做了对比分析。

结果表明，本文建立的统一强度准则能较好地预测混凝土冻融循环后的双轴抗压强度，为寒冷地区混凝土结构的安全性分析提供了参考。

关键词：混凝土；双轴压压；统一强度准则；冻融循环中图分类号：ＴＵ５２８文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－０８－０８，修回日期：２０１１－０９－０８基金项目：南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放基金资助项目（２０１１４９０８０１）；清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放研究基金资助项目（ｓｋｌｈｓｅ－２０１１－Ｃ－０３）作者简介：王立成（１９７５－），男，副教授、博导，研究方向为混凝土多轴静、动态强度准则和钢筋混凝土结构耐久性，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｉｃｈｅｎｇ２０００＠１６３．ｃｏｍ目前，关于混凝土材料腐蚀、冻融破坏方面的研究已取得很大的进展，但考虑其影响的强度设计理论却发展缓慢。

虽然很多结构设计考虑了混凝土抗冻性能，但实际上仍发现有冻融损坏现象，其主要原因为：①设计中混凝土的抗冻等级和设计强度分别取值，未充分考虑遭受冻融损伤后混凝土强度的降低和受力性能的衰减；②未考虑损伤混凝土在复杂应力状态下的强度和变形性能对结构承载力和安全性的影响。

大骨料混凝土在双轴压应力状态下的变形和强度试验研究

料混凝土提高的更多，最后分别在主应力空间和主应变空间建立了不同级配混凝土的破坏准则，这为水工大体
积混凝土按多轴强度理论进行设计提供了试验依据．
关键词：大骨料混凝土；双轴压；强度；变形；破坏准则
中图分类号：Ｕ７Ｔ３５文献标识码：Ａ文章编号：０８２９（０７０－０１０１０－３５２０）６０８－７
收稿日期：０７０－１２０－８３基金项目：国家自然科学基金资助项目（０７０９５４９５）作者简介：王怀亮（９９一）男，１７，博士，主要从事混凝土结构基本理论研究．
在实际工程中，大多数混凝土建筑物，特别是水工大体积混凝土结构，如各种类型的重力坝和拱坝等，凝土的大部分都处于明显的二轴或三轴应力状态，这种复杂的应力状态，界上的许多国家，混对世如美国、日本、国、大利和前苏联等都在一些设计规范中考虑了多轴强度Ｊ我国在２０法意，０２年出版的《混凝土结构设计规范》，已正式编人了混凝土在多轴应力下的强度值，不但反映了我国技术上Ｊ也这的进步，而且将会对工程建设带来巨大的经济效益．但这些研究成果只是针对普通混凝土材料的多轴强度和变形性能，大坝混凝土与普通混凝土由于胶凝材料和粗骨料所占比重有较大的差异，而两者力学和变形性能也有着很大的差别，比如根据美国垦务局的实验资料Ｌ，级配大坝混凝土试件的抗压强度３全Ｊ普遍低于湿筛小试件，均降幅可达２％左右，平０而抗拉强度的平均降幅更达３％左右．０正是由于以上原因，我们有必要进行大骨料混凝土大试件的多轴强度及变形的试验，以得到在复杂应力状态下大骨料混凝土的强度准则和本构关系，并在结构设计中对大体积混凝土的受力性能做出更准确的模拟．本文将在

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式
闫东明;林皋;刘钧玉;袁颖
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2006(037)002
【摘要】在大型三轴静、动态电液伺服试验机上对66个立方体混凝土试件进行一向恒定侧压的动态压缩试验.四组试验的侧向恒定压力分别为单轴静态抗压强度的0、30.5%、61.0%、91.5%,加载速率分别为10-5 s-1、10-4 s-1、10-3s-1、10-2s-1四个量级.试验表明,随着应变速率的提高,不同恒定侧压下混凝土的破坏强度均有提高.在较高的恒定侧向压力下,混凝土材料对应变速率的敏感程度降低;在较高应变速率下,恒定侧压对混凝土破坏强度的加强作用也有所减弱.
【总页数】5页(P200-204)
【作者】闫东明;林皋;刘钧玉;袁颖
【作者单位】大连理工大学,土木水利学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学,土木水利学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学,土木水利学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学,土木水利学院,辽宁,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】TU502
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5.定侧压下混凝土双轴动态受压试验研究 [J], 梁春华;郑金城;周寒清;陈伟;彭刚
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