混凝土破坏准则1
混凝土破坏形式标准
混凝土破坏形式标准一、前言混凝土是建筑工程中常见的材料之一，其具有优异的性能，如高强度、耐久性和可塑性等。
然而，在长期的使用过程中，混凝土会遭受各种各样的破坏，这些破坏形式会影响混凝土结构的稳定性和安全性。
因此，深入研究混凝土破坏形式的标准是十分必要的。
二、混凝土破坏形式混凝土破坏形式可以分为以下几种：1. 压缩破坏当混凝土受到压力时，由于混凝土的强度不足以抵抗压力，会导致混凝土的破坏。
压缩破坏的特征是混凝土在受力方向上的变形较小，通常伴随着混凝土的裂缝产生。
在混凝土中，压缩强度是一种重要的性能指标，它直接关系到混凝土在受压时的承载能力。
2. 弯曲破坏当混凝土梁或板受到弯曲作用时，由于混凝土的强度不足以抵抗弯曲力，会导致混凝土的破坏。
弯曲破坏的特征是混凝土在受力方向上的变形较大，同时伴随着混凝土的裂缝产生。
在混凝土结构中，弯曲强度是一种重要的性能指标，它直接关系到混凝土结构的承载能力。
3. 拉伸破坏当混凝土受到拉力时，由于混凝土的强度不足以抵抗拉力，会导致混凝土的破坏。
拉伸破坏的特征是混凝土在受力方向上的变形较大，同时伴随着混凝土的裂缝产生。
在混凝土中，拉伸强度是一种重要的性能指标，它直接关系到混凝土在受拉时的承载能力。
4. 剪切破坏当混凝土受到剪切力时，由于混凝土的强度不足以抵抗剪切力，会导致混凝土的破坏。
剪切破坏的特征是混凝土在受力方向上的变形较小，但是混凝土的裂缝很容易发生，同时伴随着混凝土的剪切破坏。
在混凝土中，剪切强度是一种重要的性能指标，它直接关系到混凝土在受剪切力时的承载能力。
5. 冻融破坏当混凝土受到冻融作用时，由于混凝土中的水在冻结过程中会膨胀，导致混凝土的破坏。
冻融破坏的特征是混凝土的表面出现明显的开裂现象，同时伴随着混凝土的强度下降。
在冷地区，冻融性能是混凝土材料必须具备的重要性能指标。
三、混凝土破坏形式的评估标准为了评估混凝土结构的安全性，需要依据混凝土破坏形式，制定相应的评估标准。
混凝土破坏准则(1)
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。
混凝土的动力本构关系和破坏准则
混凝土的动力本构关系和破坏准则混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水混合而成的建筑材料，具有很好的耐久性和强度。
在设计混凝土结构时，了解混凝土的动力本构关系和破坏准则是非常重要的，因为它们直接影响着结构的性能和安全性。
混凝土的本构关系可以分为线性和非线性两种情况。
在弹性阶段，混凝土的应力-应变关系是线性的，即应力和应变之间呈现直线关系。
这是因为在这个阶段，混凝土的变形是可逆的，应力与应变成正比。
然而，当混凝土受到较大的载荷时，它会进入非弹性阶段，这时应力-应变关系就变得非线性。
这是由于混凝土内部发生了裂缝、塑性变形和损伤，导致了非线性的应力-应变关系。
在非弹性阶段，混凝土的刚度也会发生变化，即切应力与切变应变之间的关系不再是线性的。
为了描述混凝土的非线性行为，工程界提出了许多数学模型，如弹塑性模型、退化本构模型、损伤本构模型等。
这些模型基于试验数据和理论，通过适当的参数来描述混凝土在不同应力条件下的本构行为，从而可以用来分析和设计混凝土结构的性能。
除了动力本构关系，混凝土的破坏准则也是设计中必须考虑的因素之一、破坏准则描述了混凝土在受载过程中破坏的方式和破坏标志，可以用来评估结构的安全性。
常见的混凝土破坏准则包括：1.极限强度破坏准则：这是最常用的破坏准则之一，它基于混凝土的强度特性来评估结构的破坏。
根据该准则，当混凝土受到的应力超过其极限强度时，破坏就会发生。
2.临界应变破坏准则：这个准则基于混凝土的应变特性来评估结构的破坏。
根据该准则，当混凝土的应变达到一定的临界值时，破坏就会发生。
3.裂缝宽度破坏准则：这个准则关注混凝土内部的裂缝情况，当裂缝宽度超过一定的限值时，破坏就会发生。
不同的破坏准则适用于不同的结构和加载条件，工程师需要根据具体情况选择合适的破坏准则来评估结构的安全性。
总之，混凝土的动力本构关系和破坏准则是设计和评估混凝土结构时必须考虑的重要因素。
通过了解混凝土的材料性质和行为规律，工程师可以更好地设计和预测混凝土结构在受载过程中的性能和安全性。
混凝土梁的破坏模式及检测标准
混凝土梁的破坏模式及检测标准混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件，其承载能力对于建筑物的安全稳定至关重要。
然而，由于长期受力和外界环境的影响，混凝土梁存在着破坏的风险。
因此，对混凝土梁的破坏模式进行深入研究，并制定相应的检测标准，对于保障建筑物的安全具有重要意义。
一、混凝土梁的破坏模式1. 混凝土梁的裂缝破坏混凝土梁在使用过程中，由于受到的荷载作用，会出现不同程度的裂缝，当裂缝超过一定宽度时，就会影响混凝土梁的承载能力。
混凝土梁的裂缝破坏主要分为以下三种类型：（1）弯曲裂缝弯曲裂缝是混凝土梁常见的一种裂缝类型，主要是由于荷载作用引起的混凝土受压和钢筋受拉不均衡所致。
弯曲裂缝的形态多为沿着梁轴线分布的细长裂缝，如果裂缝发展到一定程度，就会导致混凝土梁的承载能力明显下降。
（2）剪切裂缝剪切裂缝是由于混凝土梁在承受剪力作用时，混凝土受压和钢筋受拉不均衡所致。
剪切裂缝的形态多为呈斜线分布的裂缝，如果裂缝发展到一定程度，就会导致混凝土梁的承载能力明显下降。
（3）拉伸裂缝拉伸裂缝是由于混凝土梁在承受拉力作用时，混凝土受拉和钢筋受压不均衡所致。
拉伸裂缝的形态多为呈直线状的细长裂缝，如果裂缝发展到一定程度，就会导致混凝土梁的承载能力明显下降。
2. 混凝土梁的变形破坏混凝土梁在使用过程中，由于荷载作用和温度变化等因素的影响，会发生不同程度的变形，当变形超过一定范围时，就会导致混凝土梁的承载能力下降。
混凝土梁的变形破坏主要分为以下两种类型：（1）弯曲变形弯曲变形是混凝土梁在受到弯曲荷载作用时，由于混凝土受压和钢筋受拉不均衡所致。
弯曲变形的形态多为梁的中部向下弯曲，如果变形过大，就会导致混凝土梁的承载能力下降。
（2）剪切变形剪切变形是混凝土梁在承受剪力作用时，由于混凝土受压和钢筋受拉不均衡所致。
剪切变形的形态多为梁的侧面呈现出斜向位移，如果变形过大，就会导致混凝土梁的承载能力下降。
3. 混凝土梁的破碎破坏混凝土梁在受到强烈的冲击或振动作用时，会出现破碎破坏，如果破坏程度过大，就会导致混凝土梁的承载能力丧失。
混泥土破坏的原理
混泥土破坏的原理
混凝土破坏的原理有以下几个方面：
1. 压力破坏：当混凝土承受超过其承载能力的压力时，会发生破坏。
这种破坏可以是局部的或是整体的。
2. 拉力破坏：当混凝土承受拉力时，会出现裂缝，超过其承受能力时则发生拉伸破坏。
3. 剪切破坏：当混凝土承受剪切力时，会出现弯曲变形，当弯曲变形达到其极限时即可发生剪切破坏。
4. 内部缺陷破坏：混凝土中可能存在隐蔽的空隙、夹杂、裂纹等内部缺陷，当外部环境变化或力作用加剧时，内部缺陷可能会扩大导致混凝土破坏。
5. 冻融破坏：混凝土中的水分会因为温度变化而膨胀或收缩，如果水分在混凝土中积聚比较多，就会形成冰芯从而导致混凝土破坏。
6. 化学侵蚀破坏：混凝土中的化学成分会被侵蚀，导致混凝土强度降低。
以上这些因素都可能导致混凝土破坏。
混凝土破坏原理
混凝土破坏原理
混凝土破坏原理是指当外部力加载到混凝土结构上时，由于内部产生的应力超过混凝土的承载能力而导致破坏的过程。
混凝土的破坏可以分为以下几种情况：
1. 压力破坏：当受压应力超过混凝土的抗压强度时，混凝土开始发生压碎和破裂，形成压力破坏。
2. 弯曲破坏：当受弯应力超过混凝土的抗弯强度时，混凝土在弯曲区域发生压缩破坏和拉伸破坏，导致结构弯曲。
3. 剪切破坏：当受剪应力超过混凝土的抗剪强度时，混凝土在剪切平面上发生滑移和破裂，形成剪切破坏。
4. 拉伸破坏：当受拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土在拉伸区域发生拉裂和断裂，形成拉伸破坏。
在混凝土结构设计中，需要考虑各种破坏模式的可能性，并根据结构所受的力学和环境条件来选择合理的设计参数，以确保结构的安全性和耐久性。
同时，通过合理的质量控制和施工过程中的监测与检测，可以有效降低混凝土结构发生破坏的风险。
浅析混凝土的破坏准则
：
Ｓ Ｃｉ ｅｎｃｅ ａｎ Ｔ ＯＣ ｄ ｈｎｏ ｏｇｙ Ｉ ｏＶａｔ ｏｎ ｌ ｎｎ ｉ Ｈ ｅｒ １ ａｄ
工 程 技 术
浅 析 混 凝 土 的破 坏 准 则
朱建 卿 倪 国葳 （ ． 山理工建 设 工程项 目管理有 限公 司 ２ 河北 理 工大学 １唐 河北 唐 山 ０６ ０ ０） ３０ 摘 要： 本文研 究 了混凝 土单轴 和 多轴 应 力作 用下混凝 土的 强度 ， 国 内外现 有的一 些强度 准 则进行 了简要 回顾和 比较 。 凝土本 构关 对 混 系和 破 坏 形 态 属 混 凝 土 力 学性 能 的 基 本 理 论 问题 ， 实 际 工 程 的技 术 和 经 济 效 果起 重 大作 用 ， 到人 们 的 广泛 重 视 ， 文 对 常 用 的 混 曩 对 受 本 土 破 坏 准 则 作 简要 评 述 。 关键 词 ： 凝 土 破 坏 准 则 本 构 关 系 混 中图分 类号 ： ＴＵ７ 文献标 识 码 ； Ａ 文章编 号 ： ７ —０ ８ ２ １ ） １ａ一０ １ —０ ｌ ４ Ｘ（ ０ ｌ （） １ １ ６ ９ ０ ７ 为 了 进 一 步 积 累 试 验 资 料 ， 出 适 于 得
关 系 。 此 ， 规 范 给 出 了 混 凝 土 的 单轴 为 新 应力 应变关 系， ： 轴 受压 ： 即 单
混凝土破坏形式的分类标准概述
混凝土破坏形式的分类标准概述一、引言：混凝土是一种常见的建筑材料，其强度和耐久性使其成为许多结构的首选。
然而，长期以来，混凝土破坏一直是工程界的关注焦点之一。
了解混凝土破坏形式的分类标准可以帮助我们更好地预测和控制结构的寿命和可靠性。
本文将概述混凝土破坏形式的分类标准，以及对这些破坏形式的观点和理解。
二、混凝土破坏形式的分类标准：1. 压缩破坏（Compression failure）：当混凝土承受的压力超过其强度极限时，会出现压缩破坏。
这种破坏形式下，混凝土发生压碎、碾碎或粉碎，从而失去承载能力。
2. 弯曲破坏（Flexural failure）：在受到弯曲力作用下，混凝土梁或板会发生弯曲破坏。
这种破坏形式下，混凝土会在受拉面产生裂缝，并最终导致断裂。
3. 抗剪破坏（Shear failure）：当混凝土受到剪切力作用时，会出现抗剪破坏。
这种破坏形式下，混凝土内部会发生剪切裂缝，最终导致破坏。
4. 剥落和剥离破坏（Spalling and delamination）：混凝土表面的剥落和剥离破坏常出现在受到强烈冲击或腐蚀作用的结构中。
剥落是指混凝土表面的薄层或碎片脱落，而剥离是指混凝土与钢筋之间或与混凝土基板之间的分离。
5. 内部爆破（Internal explosion）：混凝土中的气体或蒸汽在受热或受压力作用下积聚，当达到一定条件时会引发内部爆破，导致混凝土破坏。
6. 冻融破坏（Freeze-thaw damage）：当混凝土在冻融循环中经历温度变化时，其中的水分会膨胀和收缩，导致混凝土内部的微裂缝扩大并最终引发破坏。
7. 总体破坏（General failure）：这种破坏形式是指混凝土结构整体失效的情况，可能是由于多种破坏形式的组合作用或结构的整体失稳引起。
三、观点和理解：对于混凝土破坏形式的分类，有以下观点和理解：1. 不同的分类标准可以根据实际需要进行调整和扩展。
可以根据破坏机制、加载方式或环境影响等进行分类。
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
混凝土破坏准则总结
混凝土破坏准则总结韩珏(2013128047)（长安大学建筑工程学院，陕西西安 710064）钢筋混凝土结构和构件的非线性分析中的一个重要问题是建立混凝土强度准则，建立混凝土强度准则模型的目的是尽可能地概括不同受力状态下混凝土的强度破坏条件。
首先，需要了解破坏的意义，对于不同情况，如开始开裂、屈服、极限破坏等都可以定义为破坏，然而对于混凝土强度准则来说，一般是指极限强度。
我们通常采用空间坐标的破坏曲面来描述混凝土的破坏情况，因而，混凝土强度准则就是建立混凝土空间坐标破坏曲面的规律。
混凝土的破坏面一般可用破坏面与偏平面相交的断面和破坏曲面的子午线来表达，偏平面就是与静水压力轴垂直的平面，通过原点的偏平面称π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的一条线形成的曲面，与破坏曲面相交而成的曲线（包括：拉子午线、压子午线、剪力子午线），以下简单总结古典强度理论（其中莫尔—库仑强度理论和Drucker—Prager强度准则属于二参数强度准则）。
1.古典强度理论1.1 最大拉应力强度准则（Rankine）时,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抗拉强度ft混凝土即达到脆性破坏，不管这一点上是否还有其他法向应力和剪应力。
破坏面在空间的形状为正三角锥面。
1.2 Tresca强度准则此强度准则认为当混凝土材料中一点应力达到最大剪应力的临界值k时，混凝土材料即达到极限强度。
破坏面在空间是与静水压力轴平行的正六边形棱柱体。
其中k取：1.3 Von Mises强度理论在Tresca强度理论里面只考虑了最大剪应力，Von Mises提出的强度准则与三个剪应力均有关，破坏面为与静水压力轴平行的圆柱体。
其中k取：1.4 莫尔—库仑强度理论这一理论考虑了材料抗拉、抗压强度的不同，适用于脆性材料，现在仍然广泛用于岩石、混凝土和土体等土建工程材料中。
破坏曲面为非正六边形锥体。
1.5 Drucker—Prager强度准则由于六边形角隅部分用计算机数值计算较繁杂、困难，Drucker—Prager 提出修正莫尔—库仑不规则六边形而用圆形，子午线为直线，并改进了Von Mises准则与静水压力无关的缺点，破坏曲面为圆锥体。
钢筋混凝土破坏准则及本构关系
钢筋混凝土破坏准则及本构关系
弯曲破坏是钢筋混凝土最常见的破坏方式之一、当承受外力时，梁或柱的截面经历弯曲变形。
当弯曲应力超过混凝土的抗弯强度时，混凝土就会发生破坏。
在弯曲过程中，由于混凝土和钢筋之间的黏结力，钢筋能够吸收一部分拉应力，并将其转移到混凝土中，有效增加了结构的强度和韧性。
剪切破坏是钢筋混凝土中的另一种常见破坏方式。
当柱或梁横向受到外力时，会产生剪切力。
如果剪切应力超过了混凝土的抗剪强度，就会发生剪切破坏。
在剪切破坏过程中，混凝土会先发生压碎破坏，然后在剪切带内出现拉裂破坏。
压碎破坏通常出现在混凝土柱或墙等受压构件中。
当柱子或墙受到高压力时，混凝土会发生压碎破坏。
在这种破坏形式中，混凝土的应力超过了其抗压强度，导致其破裂。
拉裂破坏主要出现在受拉构件例如梁中。
当梁受到拉力时，混凝土会出现拉裂破坏。
在拉裂破坏过程中，混凝土的应力超过了其抗拉强度，在拉力的作用下产生裂缝，并逐渐扩展直至断裂。
对于钢筋混凝土的本构关系，通常采用弹塑性本构模型。
该模型将混凝土视为一个弹性材料，在承受较小应力时，呈现线性弹性行为；当应力超过其线性弹性范围时，混凝土将呈现非线性的塑性变形。
钢筋的本构关系通常使用钢筋本构方程来描述，该方程通常使用工程弹性模量和屈服强度来表示。
总之，了解钢筋混凝土的破坏准则及本构关系对于设计和施工钢筋混凝土结构至关重要。
只有通过综合考虑各种破坏模式和本构关系，才能确保结构的安全性和可靠性。
混凝土破坏形态标准
混凝土破坏形态标准一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其在建筑工程中具有重要的作用。
然而，混凝土在使用过程中也会出现破坏，因此需要对混凝土的破坏形态进行标准化，以便对混凝土的破坏形态进行评估和修复。
本文将介绍混凝土破坏形态的标准。
二、混凝土破坏形态混凝土的破坏形态可以分为以下几种：1.拉伸破坏：混凝土在受拉应力作用下的破坏形态。
拉伸破坏可以分为拉裂破坏和拉断破坏。
（1）拉裂破坏：混凝土在受拉应力作用下，首先出现细小的裂纹，然后逐渐扩大，最终形成拉裂破坏。
（2）拉断破坏：混凝土在受拉应力作用下，出现大面积的裂缝，然后直接拉断。
2.压缩破坏：混凝土在受压应力作用下的破坏形态。
压缩破坏可以分为压碎破坏和屈曲破坏。
（1）压碎破坏：混凝土在受压应力作用下，出现大面积的裂缝，然后出现小块混凝土碎片，最终形成压碎破坏。
（2）屈曲破坏：混凝土在受压应力作用下，出现大面积的裂缝，然后混凝土开始弯曲，最终形成屈曲破坏。
3.剪切破坏：混凝土在受剪应力作用下的破坏形态。
剪切破坏可以分为剪裂破坏和剪断破坏。
（1）剪裂破坏：混凝土在受剪应力作用下，首先出现细小的裂纹，然后逐渐扩大，最终形成剪裂破坏。
（2）剪断破坏：混凝土在受剪应力作用下，出现大面积的裂缝，然后直接剪断。
4.扭转破坏：混凝土在受扭应力作用下的破坏形态。
扭转破坏可以分为扭曲破坏和扭断破坏。
（1）扭曲破坏：混凝土在受扭应力作用下，出现细小的裂纹，然后混凝土开始扭曲，最终形成扭曲破坏。
（2）扭断破坏：混凝土在受扭应力作用下，出现大面积的裂缝，然后直接扭断。
5.剥落破坏：混凝土在受剥离应力作用下的破坏形态。
剥落破坏可以分为表面剥落破坏和深层剥落破坏。
（1）表面剥落破坏：混凝土表面出现局部的剥落现象。
（2）深层剥落破坏：混凝土内部出现大面积的剥落现象。
6.冻融破坏：混凝土在受冻融循环作用下的破坏形态。
冻融破坏可以分为冻胀破坏和融解破坏。
（1）冻胀破坏：混凝土在受冻融循环作用下，由于混凝土内部存在水分，水分在冻结时会膨胀，从而导致混凝土的破坏。
混凝土的动力本构关系和破坏准则(上册)
混凝土的动力本构关系和破坏准则（上册）
混凝土是一种很普遍的建筑材料，在很多建筑工程中都有广泛的应用，其在建筑材料和施工方面具有独特的性质和优势，因此越来越受到关注。
混凝土受到外界力的影响时，它的内部结构会发生变化，导致混凝土
本身可能出现局部破坏和断裂，给建筑安全带来一定的威胁，因此，
为了能够更好地保证混凝土结构物的安全，需要对混凝土材料进行科
学合理的设计，这就需要对混凝土动力本构关系和破坏准则进行充分
的认识。
混凝土动力本构关系是指混凝土在受力的状态下，混凝土的变形和抗
压强度随着应力变化而变化的数学模型和方程式。
它从混凝土材料的
本质特性出发，结合混凝土材料的实际性能来描述混凝土受力状态下
的变形和应力响应，用于预测混凝土材料的变形和抗压强度，从而更
好地控制建筑物的结构安全性。
混凝土破坏准则，是指当混凝土结构超出极限力学参数范围时，因受
力失稳而发生结构破坏的定量规律，以便为设计预测混凝土结构的受
力性能提供参考。
该破坏准则中用到的参数主要包括混凝土的抗压强度、屈服应力、可塑性应力、断裂状况，还有外加载荷等。
该准则可
以作为混凝土结构的可靠性测试标准，以确定混凝土结构的承载力和
可靠性。
混凝土的动力本构关系和破坏准则是建筑材料研究领域的一个基础，
是更好地设计预测混凝土材料的性能和安全性的重要指标，因此对其
进行科学、合理的分析和应用将对确保混凝土结构物安全发挥重要作用。
建立在应变空间上的混凝土四参数破坏准则
建立在应变空间上的混凝土四参数破坏准则混凝土在工程中是一种常用的材料，广泛应用于建筑结构和基础，其破坏准则对于工程安全至关重要。
基于应变空间的混凝土四参数破坏准则是一种常用的方法，用于描述混凝土在受力过程中的破坏行为。
本文将从混凝土的力学特性、混凝土四参数破坏准则的基本原理和应用领域展开讨论。
混凝土是一种复合材料，具有很好的耐压强度和耐冻融性能。
混凝土的力学特性主要包括弹性模量、屈服应力、抗拉强度等。
在受力过程中，混凝土会发生塑性变形，塑性变形主要体现为应变的非线性增长。
为了描述混凝土的非线性行为，人们引入了应变空间的概念。
混凝土四参数破坏准则是一种建立在应变空间上的方法，包括四个参数：二轴压缩强度、三轴抗压强度、拉应变极限和压应变极限。
这四个参数相互关联，共同决定了混凝土的破坏性能。
其中，二轴压缩强度是混凝土在受压状态下的最大强度；三轴抗压强度是混凝土在三向受力状态下的最大强度；拉应变极限是混凝土在受拉状态下的最大应变；压应变极限是混凝土在受压状态下的最大应变。
混凝土四参数破坏准则的基本原理是在应变空间中建立一个围绕四个参数的边界曲线。
该曲线将应变平面分为两个区域：破坏区和非破坏区。
破坏区表示混凝土已达到或超过了其最大强度或应变，可能产生破坏的区域；非破坏区表示混凝土在受力过程中仍具有弹性或塑性变形能力的区域。
根据混凝土四参数破坏准则，工程设计师可以评估混凝土的破坏风险，并制定相应的设计方案。
例如，在选择混凝土材料和设计基础结构时，需要考虑混凝土的强度和变形特性，以确保结构的安全性和承载能力。
同时，混凝土四参数破坏准则还可以用于模拟混凝土结构在受力过程中的破坏行为，预测结构的破坏模式和载荷承受能力。
混凝土四参数破坏准则在工程实践中得到了广泛的应用。
例如，在地基工程中，可以利用这一准则评估地基土壤的稳定性和承载能力，确定合适的地基处理方法；在混凝土结构设计中，可以根据破坏准则选择合适的混凝土配比和结构形式，提高结构的抗震性能和耐久性。
多种混凝土材料的本构关系和破坏准则
破坏准则
当混凝土中某点的最大剪应力达到临界值时，材料发生破坏。
适用于分析剪切破坏为主的情况，但忽略了静水压力的影响。
von Mises强度准则
破坏准则
考虑了三个主剪应力的综合作用，当等效剪应力达到临界值时，材料发生破坏。
适用于分析多向应力状态下的塑性破坏，但可能不适用于混凝土等脆性材料。
损伤力学模型
本构关系
考虑材料内部微裂纹的形成和发展，用损伤变量描述材料的劣化过程。
能够较好地反映混凝土在受载过程中的损伤累积和破坏过程，但计算复杂，参数确定需要丰富的实验数据。
最大拉应力强度准则（Rankine准则）
破坏准则
当混凝土中某点的最大拉应力达到单轴抗拉强度时，材料发生破坏。
适用于脆性材料的抗拉破坏分析，但忽略了其他应力分量的影响。
包括Ottosen模型、Darwin-Pecknold模型等，能较好模拟混凝土在单调加载下的非线性行为，但可能不适用于复杂加载路径。
塑性理论模型
本构关系
描述材料在塑性状态下的应力增量与应变增量之间的关系，考虑材料的屈服、强化和流动特性。
可模拟材料的不可恢复变形，如混凝土在循环加载中的滞回现象和刚度退化，但计算复杂，参数确定困难。
Drucker-Prager强度准则
破坏准则
改进了von Mises准则，考虑了静水压力对破坏面的影响，破坏面为圆锥面。
适用于分析混凝土等脆性材料在复杂应力状态下的破坏行为，具有较高的准确性和适用性。
Bresler-Pister破坏准则
破坏准则
三参数破坏准则，考虑了拉压强度不等和静水压力的影响，破坏面为抛物线型。
适用于分析混凝土在不同应力状态下的破坏行为，能够较好地反映混凝土的破坏特性。
混凝土破坏机理分析标准
混凝土破坏机理分析标准一、引言混凝土广泛应用于建筑工程中，是建筑物结构中最重要的构件。
而在使用过程中，混凝土可能会受到各种因素的影响而产生破坏，如荷载、气候、环境等。
因此，对混凝土破坏机理进行研究和分析，有助于提高混凝土结构的安全性和耐久性，进而保障人民生命财产的安全。
二、混凝土破坏机理混凝土破坏可以分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段三个阶段。
1.弹性阶段混凝土在受到荷载时，会出现弹性变形。
在这个阶段，混凝土的形变与荷载的变化呈线性关系，即荷载增加时混凝土的形变也相应增加。
当荷载消失时，混凝土会回复原来的形状和尺寸，不会出现永久形变。
2.塑性阶段当荷载增加到一定程度时，混凝土会进入塑性阶段。
在这个阶段，混凝土的形变与荷载的变化不再呈线性关系，而是出现了非线性变形。
同时，混凝土内部也会产生一些损伤，如微裂纹、毛细孔等。
3.破坏阶段当荷载继续增加到一定程度时，混凝土会进入破坏阶段。
在这个阶段，混凝土的形变急剧增加，同时混凝土内部的微裂纹、毛细孔等也开始扩展和连通，最终导致混凝土的完全破坏。
三、混凝土破坏机理分析方法混凝土破坏机理分析方法可以分为理论分析和实验研究两种方法。
1.理论分析理论分析方法主要是基于混凝土力学理论和数值计算方法，通过建立混凝土的本构关系和荷载-位移曲线，来推导出混凝土破坏的机理和过程。
常用的方法有有限元法、断裂力学方法、损伤力学方法等。
2.实验研究实验研究方法主要是通过对混凝土试件进行荷载实验，来观测和分析混凝土的破坏机理和过程。
常用的试验方法有压缩试验、弯曲试验、拉伸试验等。
四、混凝土破坏机理分析标准为了规范混凝土破坏机理分析的方法和结果，国内外制定了一系列的标准和规范。
以下是常用的几个标准：1.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010该标准是我国混凝土结构设计的基本规范，其中包括了混凝土结构设计、施工和验收等方面的内容。
在混凝土破坏机理分析方面，该标准指出了混凝土强度的计算方法和试验方法，以及混凝土在不同荷载下的变形规律和破坏机理。
钢筋混凝土破坏准则及本构关系
破坏包络曲面的三维立体图既不便绘制，又不适于理解和应用，常改用拉 压子午面和偏平面上的平面图形来表示。
拉压子午面为静水压力轴与任一主应力轴（如图中的σ3轴）组成的平面， 同时通过另两个主应力轴（ σ1 ， σ2 ）的等分线。此平面与破坏包络面的交 线，分别称为拉、压子午线。
θ =60o θ =0o
同理，混凝土的二轴等压（σ1=0，f2=f3=fcc）和等拉（ σ3=0， f1=f2=ftt ）强度 位于坐标平面内的两个坐标轴的等分线上，3个坐标面内各有一点；
混凝土的三轴等拉强度（fl=f2=f3=fttt )只有一点且落在静水压力轴的正方向。
对于任意应力比(fl≠f2≠f3)的三轴受压、受拉或拉／压应力状态，从工程观点考 虑混凝土的各向同性，可由坐标或主应力(fl，f2，f3 )值的轮换（破坏横截面三重 对称），在应力空间中各画出6个点，位于同一偏平面上，且夹角θ值相等。
3、以混凝土多轴强度试验资料为基础的经验回归式
随试验数据的积累，许多研究人员提出了若干基于试验结果、 较为准确、但数学形式复杂的混凝土破坏准则。准则中一般需 要包含4～5个参数。
这些破坏准则的原始表达式中采用了不同的应力量作 为变量，分5种：
①主应力—fl , f2, f3 ; ②应力不变量—Il ,J2,J3 ; ③静水压力和偏应力—ξ , r,θ;
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：
混凝土的单轴抗压强度 fc 和抗拉强度 ft 不论作用在哪一个方向， 都有相等的强度值。在包络面各有3个点，分别位于3个坐标轴的负、 正方向；
混凝土的破坏准则
2003-10-22
BD201
周三：3-4 节 10:00-11:45 a.m. .
k 为纯剪时的极限强度。 本准则的破坏面与静水压力大小无关， 而是与静水压 力轴平行的正六边形棱柱体，子午线是与ξ 轴平行的平行线，在偏平面上为一 正六边形。Tresca 强度准则应用于平面应力锥体，即σ3 =0 形成二轴强度准则 时，二轴受压与二轴受拉强度相等，且二轴受力强度与单轴受力强度相等， 显然这与混凝土二轴受力强度试验结果是不相符合的。但适用于金属材料。 二、最大应变理论 Hognestad(1951)将此理论应用于混凝土， 尽管该理论与混凝土的一维和二 维试验结果不符。但是，目前为止，仍应用在混凝土构件的受弯混凝土压碎 破坏中。 三、Mohr-Coulomb 内摩擦准则与 Drucker-Prager 破坏准则 在 Mohr-Coulomb 准则中， 假设破坏发生在混凝土材料中一点处任意一平 面上的剪应力达到与同一平面中正应力σ线性相关的数值时，数学表达式为：
子午线的定义
§5.3 破坏曲面的特征 一、混凝土破坏曲面的数学描述类型 基于应力状态的各向同性材料的破坏准则必定是应力状态不变量的函 数，即与定义应力坐标系的选择无关，无论选择何种表达形式，都不会影响 其实际的强度指标，只是形式不同而已。不同的描述形式，可以从不同的角 度来阐述混凝土破坏曲面的几何特征和物理性质。 常见的数学描述类型有五种： 1。主应力类型，即以主应力σ1 、σ2 和σ3 的函数来描述破坏曲面的形状，其一 般形式为 f (σ 1 , σ 2 , σ 3 ) = 0 一般地，这种方法建立破坏条件被认为是难以实现的。且上式也难以提 供更多的有关破坏曲面的几何特征和物理解释。
混凝土墙体的破坏标准
混凝土墙体的破坏标准混凝土墙体是建筑物中承托结构的重要组成部分，其质量的好坏直接影响到建筑物的稳定性和安全性。
在长期使用中，混凝土墙体可能会出现各种破坏情况，如裂缝、脱落、鼓包等，这些破坏情况如果得不到及时修复，会给建筑物带来严重的安全隐患。
因此，制定混凝土墙体的破坏标准十分重要。
一、混凝土墙体的基本构造混凝土墙体是由混凝土、钢筋和模板等构成的。
混凝土是主要的承重材料，钢筋作为增强材料加入到混凝土中，起到增强混凝土抗拉强度的作用。
模板是用于混凝土的浇筑和成型的支撑结构。
混凝土墙体的基本构造对于破坏标准的制定起到了重要的指导作用。
二、混凝土墙体的破坏分类与表现混凝土墙体的破坏主要分为以下几种类型：1. 剪切破坏：混凝土墙体因承受剪切力而受到破坏，表现为混凝土墙体的裂缝呈45度角延伸，裂缝上下错位。
2. 拉伸破坏：混凝土墙体因承受拉伸力而受到破坏，表现为混凝土墙体的裂缝呈垂直于承受力的方向延伸。
3. 压缩破坏：混凝土墙体因承受压缩力而受到破坏，表现为混凝土墙体的表面出现鼓包、起泡等现象。
4. 翻转破坏：混凝土墙体因受到外部力作用而向外翻转，表现为混凝土墙体的底部向外倾斜。
三、混凝土墙体的破坏标准混凝土墙体的破坏标准主要包括以下几个方面：1. 混凝土质量标准：混凝土质量是决定混凝土墙体抗压强度和抗拉强度的重要因素。
在混凝土墙体的施工过程中，必须严格按照国家相关标准进行混凝土的配合和浇筑，确保混凝土的质量符合标准要求。
2. 破坏类型标准：混凝土墙体的破坏类型直接影响到墙体的安全性和稳定性。
在进行施工和使用过程中，必须对混凝土墙体的破坏类型进行分类和判断，及时采取相应的修复措施。
3. 裂缝标准：混凝土墙体中出现的裂缝是常见的破坏形式，其宽度和长度是判断墙体破坏程度的重要指标。
在混凝土墙体的使用过程中，必须定期检查墙体上的裂缝情况，并根据裂缝的宽度和长度确定修复措施。
4. 鼓包标准：混凝土墙体表面的鼓包是由于墙体内部出现裂缝或空洞而引起的。
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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00≤θ≤600度，且有σ1≥σ2≥σ3时，破坏准则为σ1=ft.即：θθσcos323cos32212JIfJftmt=-=-可以得()0332,,1221=-+=fIJJItCOSfθθ因为JI212,3==ρξ所以03cos2),,(=-+=f tfξθρθξρ在pi 平面上有：0=ξ，所以03cos 2=-ft θρ，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。
适用于脆性材料。
其破坏条件的表达式为：ϕστtan -=c c 为内聚力，ϕ为内摩擦角。
取破坏包络线为直线，当莫尔圆与破坏线相切时，则在这个条件下可以表示成：ϕϕσσσσsin 2cot 23131⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++•=-c 将主应力的计算公式代入并整理的下面两个公式：（1）0cos sin )3cos(3)3sin(sin 31),,(22121=-+++==ϕϕθθϕθc pipi f JJ I J I （2）0cos 6sin )3cos()3sin(3sin 2),,(=-++++=ϕϕθρθρϕξθρξc pi pi f 。
莫尔-库仑破坏曲面为非正六边形锥体，他的子午线为直线，其中ϕϕϕϕϕϕsin 3sin 22tan sin 3sin 22tan -=+=ct在pi 平面上为非正六边形，当00,0==θξ时，ϕϕϕϕϕϕθξϕϕϕϕρρρρsin 3sin 3sin 3)sin 1(6sin 3cos 620sin 3)sin 1(6sin 3cos 62co 0060+-=--=-===+-=+=coco cct f f c c 时，当 当03=σ，平面的双轴强度包络线为一不规则六边形。
当假定拉压相等，0=ϕ时，则莫尔-库仑强度准则相当于tresca 强度准则。
当有拉力时，为了更好的取的近似，可将莫尔-库仑准则与最大拉应力或拉应变强度准则结合起来。
这样做实际是一个三参数强度准则，用ft，c ，和ϕ参数来确定。
Drucker-Prager 强度准则因为六边形角隅部分用于计算机计算太复杂，所以他修改了莫尔-库仑不规则的六边形变成圆形，子午线为直线，并改进了von 准则中与静水压力无关的缺点。
Drucker-Pragre 强度准则的表达式：0),(2121=-+=k f JI J I α或者026),(=-+=k f ραξρξ。
其中k ,α正是常数Druck-prager 强度准则的破坏曲面为圆锥体，圆锥体的大小通过k ,α这两个参数来调整。
三轴受力下的混凝土强度准则--------多参数强度准则（1）由国内外的实验得出混凝土破坏曲线具有以下的特点:1 , 三向应力下，混凝土破坏面与三个方向应力都有关系的函数，在三向条件下，随着压力强度的增加，混凝土的强度也提高。
2 ，破坏面是一个等压轴方向开口的曲线，这个曲面是凸曲面，偏平面上的截面的外形曲线还是子午面上的截线都是光滑的凸曲线。
3 ，在θ为常数的子午面的截线是曲线，不是直线；在ξ为常数的偏平面是的外形曲线是非圆曲线，都随着ξ的变大越来越接近圆形。
《1》三参数破坏准则代表性的破坏准则有Bresler -Pister 破坏准则，Willam -Warnke 破坏准则和黄克智-张远高破坏准则。
三参数公式可由三个强度试验数据来确定，一般是ff f bctt,,其中fbc是材料双轴等压强度。
Bresler -Pister 破坏准则B resler -Pister 建议的强度准则模型中子午线为抛物线，都在偏平面上与θ无关，为圆形。
公式为:)(2f ffcoctc b a coct coct σστ+-= 公式中，系数a,b.c 可根据单轴拉应力，压应力和双轴等压强度实验数据得到。
B resler -Pister 强度准则的子午线为静水压力轴闭口的抛物线，在高静水压力的条件下，拉压子午线可以与静水压力轴相交，这个是违背实验结果的。
Willam -Warnke 破坏准则Willam -Warnke 建议的三参数强度准则特点是在偏平面上形成三轴对称凸面光滑曲边三角形，当ρρct=时，偏平面成圆形，都是子午线还是直线。
公式为:01)(11),,(''=-+=f f ccr f mm m m τστσθρθ或者)11)((''f f cr c mmστθρ-=其中r 是待定的参数。
[])()()(151132322212).,(3121321σσσσσστσσσσ-+-+-==mm参数ρρc t,和r 可以用单轴拉压应力,f tf c '和材料双轴等压强度fbc确定。
当ρρρ0==tc时模型变成两参数的r ,ρ类似Drucker-Pragre 的形式。
当,∞→r 1'==f ffcbc bc，模型变成von Mises 的形式。
黄克智-张远高破坏准则黄克智-张远高的三参数破坏准则既满足混凝土破坏面在子午线上的投影为曲线和在偏平面上投影非圆的特点，并且在pi 平面上面的投影随着ξ的变大越来越接近圆形，是三参数模型中比较好的一个破坏准则。
表达式: 1cos 5.1=++ξθρρc b a其中的参数也是由三组实验数据得到。
四参数混凝土破坏准则四参数混凝土破坏准则典型的有Ottosen 强度模型，Reimann 强度准则，Hsich -Ting -Chen 四参数强度准则和清华大学的强度准则.Ottosen 强度模型是以三角函数为基础的强度准则模型。
这个模型的子午线是曲线，偏平面根据不同静水压力从光滑凸面三角形渐渐变化到圆形。
四参数混凝土破坏准则包括所以应力不变量JI 21,和θ3cos 。
表达式为:)3(cos 01''')3,,(122221φθλλλθ==-++=fI fJf J J I ccbcaCOS f常数a,b 用于确定子午线曲线，λ用于确定偏平面破坏平面。
Ottosen 强度模型是由两个混凝土单轴强度，两个典型的双轴和三轴强度来确定的，其比较全面反映混凝土破坏特征。
Reimann 强度准则的受压子午线为c c b c c a c ff f c+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛'2''ρρξ其他的子午线采用与ρc有关的方程。
为ρθϕρc)(=。
Reimann 模型改进了莫尔-库仑强度准则，拉压子午线为曲线，且偏平面在ρt处为光滑曲线。
清华大学江见鲸提出来的强度准则为01)cos (2122=-+++fI fJ f Jcccdc b aθ确定参数的和前面一个样子。
与Ottosen 强度模型相比，其结果非常接近，并且参数的标定更容易。
其缺点是在60=θ时候偏平面有点尖，但是在实际的使用中没有太大的区别。
五参数混凝土破坏准则目前有willam -warnke 五参数强度模型和kotsovos 强度模型，我国清华大学的江见鲸他们提出的几个五参数强度模型。
willam -warnke 考虑到三参数模型子午线为直线的缺点，提出啦更普遍的拉，压子午线表达式，为60)(0)(022'1''mc 022'1''mt ,')(5,')(5=+===+==++θθσσρτσσρτf b f b b f f f a f a a f f cm ccccm cccmcm t由于拉压子午线交于静水压力坐标轴上，因此只要五个参数来确定。
偏平面仍然采用三参数模型的椭圆曲线。
但是这种模型子午线向负静水压力轴展开，但当高静水压力下，子午线可能与静水压力轴相交，这个是不符合一般的实验结果的，因此他规定121t ≤≤ρρc时即为限制拉，压子午线适合范围内的子午线便不可能与静水压力轴相交的不合理现象。
所以选用的强度条件和静水压力强度适应范围应该注意。
kotsovos 提出来五参数强度准则（指数型子午线和椭圆组合偏平面的五参数强度准则）拟补willam -warnke 的缺点。