混凝土尺寸效应讲解

研究价值、问题和展望
2.由于试验研究条件和认知水平的限制，在实际 工程中对大尺寸构件的设计只能依据和参考基于小尺 寸范围的材料和构件破坏的试验研究成果建立的理论 和方法，这实际上不一定具有普遍的指导意义。
研究价值、问题和展望
3.未来研究工作应围绕的问题 1）大尺寸钢筋混凝土构件的截面极限承载力、变 形能力及在低周反复荷载作用下滞回特性的尺寸效应 问题。 2）对大尺寸钢筋混凝土构件破坏试验的试验技术 及其数值模拟技术的研究。
研究理论及成果
1.Weibull尺寸效应统计理论 认为尺寸效应主要是由于材料强度的随机分布引
起的。由于混凝土强度的随机性，致使遇到某个低强 度的材料单元的概率随结构尺寸的增大而增大。
统计理论的尺寸效应律：
研பைடு நூலகம்理论及成果
2.Bazant尺寸效应理论 认为尺寸效应是由于宏观裂纹扩展时随荷载稳定
增长，并且产生应力重分布和储存的应变能释放引起 的。
混凝土的尺寸效应
The size effect of concrete
研究现状
1.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50242002（2011版）关于混凝土试件的强度尺寸换算 系数的应用
研究现状
2.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中，关 于斜截面承载力计算的应用
研究现状
3.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中，关 于受冲切承载力计算的应用
研究理论及成果
定义：尺寸效应是指材料的力学性能不在是一个常
图1：相同压
数，而是随着材料几何尺寸的变化而力变，化相。同材对料混，凝
不同大小的两
土而言，尺寸效应表现为断裂能随结个构试尺块寸轴压的对增大 而增大，强度对结构尺寸的增大而减比小。
研究理论及成果
引起尺寸效应的7种理论： 1.Weibull尺寸效应统计理论 2.能量释放引起的尺寸效应理论 3.裂纹的分形特性引起的尺寸效应理论 4.裂纹尖端的三维应力奇异性引起的尺寸效应理论 5.材料的非均匀性和泊松效应引起的边界尺寸效应理论 6.扩散现象引起的时间依赖性尺寸效应理论 7.材料本构关系的时间依赖性引起的尺寸效应理论
1.试块尺寸对抗压强度值的影响 尺寸效应表达式：
研究理论及成果
2.试块尺寸对弹性模量与变形性能的影响的影响
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研究理论及成果
2.试块尺寸对弹性模量与变形性能的影响的影响
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研究理论及成果
2.试块尺寸对弹性模量与变形性能的影响的影响
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研究价值、问题和展望
1.随着材料科学的发展，结构跨度、高度以及结 构形式会越来越多样化，导致钢筋混凝土结构的构件 尺寸越来越大。
研究结论
1.比较Weibull统计理论、Bazant能量释放效应理 论和Carpinteri裂纹分形特征效应理论，Bazant尺寸 效应律比较适合于混凝土材料。
2.混凝土的强度、应变均有尺寸效应。 3.混凝土的尺寸效应对高强混凝土变现的更为显 著。
问题：混凝土试块的形状对 抗压强度值有没有影响
Bazant的抗压强度尺寸效应公式：
研究理论及成果
3.裂纹分形理论 认为准脆性材料内部各点的强度不同，因此在外
力场作用下，材料内部裂纹的发展过程具有分形特性 ， Carpinteri认为特性上的差异是尺寸效应的根源。 多重分形尺寸效应率：
研究理论及成果
1.试块尺寸对抗压强度值的影响
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研究理论及成果