混凝土强度尺寸效应的研究进展

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混凝土拉,压剪强度尺寸效应研究

混凝土拉,压剪强度尺寸效应研究
1引言
混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，在研究其力学性能时常常会遇到尺寸效应的问题。

其中，拉、压剪强度是衡量混凝土强度的主要指标之一。

本文将对混凝土拉、压剪强度尺寸效应进行探讨。

2拉强度尺寸效应研究
拉强度尺寸效应是指同一种混凝土，不同尺寸的试件在受力时其抗拉强度的差异。

拉强度尺寸效应的原因主要是试件尺寸对试件的应力状态产生了影响。

大尺寸的试件由于应力分布比小尺寸的试件更加平缓，因此相同的应变下其应力较小，抗拉强度也相对较低。

拉强度的尺寸效应一般用等效直径或等效面积方法进行矫正，使得在不同尺寸试件的拉伸强度可以进行有效的比较。

3压剪强度尺寸效应研究
压剪强度尺寸效应是指同一种混凝土，在不同尺寸试件中其抗压和抗剪强度存在差异。

相对于拉强度尺寸效应，压剪强度的尺寸效应比较复杂。

由于混凝土的非线性本质，其应力-应变关系在不同尺寸试件中存在差异，因此仅采用等效直径和等效面积的方法进行矫正并不完全。

目前，压剪强度尺寸效应主要通过试验进行研究，并将试验结果应用于工程实践中。

4结论
综合以上分析，拉、压剪强度尺寸效应是混凝土力学研究中常见的问题之一。

针对拉强度尺寸效应，可采用等效直径或等效面积方法进行矫正；而压剪强度的矫正则需要同时考虑试验结果与工程实践结合的方式进行。

深入研究混凝土尺寸效应，可以更好地了解混凝土的力学性能，并为工程实践提供指导。

钢筋混凝土梁抗弯性能尺寸效应试验研究

钢筋混凝土梁抗弯性能尺寸效应试验研究周宏宇;李振宝【摘要】For the size effect on quasi-brittle materials such as concrete, related researches have been carried out for many years. However, related test studies combined with concrete structures or components are not sufficient. This article is based on experimental studies of 13 reinforced concrete beams, carrying out experimental research on five different section size beams. The section height of the biggest experimental specimen is 1 000 mm. Test data during different loading stages were obtained. Analysis on test results shows that the size effect of flexural behaviors of RC beams mainly reflects in reinforcement yielding stage and concrete crushing stage. Strength and ductility show a growing trend with specimen size increasing. The safety of calculation theory of RC beam bearing capacity in chinese code is verified indirectly.%现阶段钢筋混凝土结构分析方法与计算理论主要基于小尺寸构件试验结果,对大尺寸构件开展尺寸效应的试验研究还不多,相关理论验证尚不充分.文章针对13个钢筋混凝土梁开展尺寸效应试验研究,详细测试并采集不同加载阶段构件的承载力、挠度、钢筋与混凝土应变等试验数据,最大试验梁截面高度1000 mm.研究结果表明:随受弯试件截面尺寸增大,受压区混凝土材料的强度和极限变形能力均呈减小趋势,混凝土材料抗压性能尺寸效应反映到正截面承载性能中,对受弯承载力产生负面尺寸效应；而内力臂和钢筋等影响因素对受弯承载力产生显著的正面尺寸效应.随试件尺寸增大,受弯构件强度和延性储备整体呈现增长趋势,从而间接验证了现阶段受弯承载力计算理论的安全性.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2012(028)006【总页数】4页(P113-116)【关键词】钢筋混凝土梁;抗弯性能;试验研究【作者】周宏宇;李振宝【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京100124;北京工业大学建筑工程学院,北京100124【正文语种】中文1 引言混凝土是准脆性材料，理论上必然存在强度尺寸效应，相关研究已开展多年。

超高性能混凝土基本力学性能的尺寸效应研究

超高性能混凝土基本力学性能的尺寸效应研究超高性能混凝土(Ultra-High-Performance concrete)具有优异的力学性能及耐久性能,被广泛的用于桥梁等大型结构中。

通过掺加钢纤维,UHPC的受压及弯曲性能得到极大的改善,然而UHPC的实际应用往往受限于其高昂的造价。

为突破这一局限性,可通过纤维混杂的方式降低造价并提升性能。

尽管UHPC 具有卓越的力学性能,其在不同尺寸结构中往往表现出具有差异性的力学特性。

因此,为准确的描述这种尺寸依赖性的力学性能,尺寸效应的研究尤为重要。

本文通过对UHPC抗压强度及弯曲韧性尺寸效应的实验研究,得出如下结论:随着钢纤维掺量的增加,UHPC流动度逐渐降低,抗压强度逐渐升高,抗压强度尺寸效应变得更加显著;钢纤维掺量为2%时,长端勾形钢纤维对UHPC抗压强度提高最大,短端勾纤维和直纤维提高幅度逐渐降低,掺入短端勾纤维的UHPC尺寸效应最为明显,直线形次之,长端勾纤维对尺寸效应的影响最小;随着水胶比增大,流动度大幅增长,抗压强度逐渐降低,尺寸效应逐渐变缓。

随钢纤维掺量增加,UHPC初裂荷载及挠度变化较小,等效初裂应力及挠度的尺寸效应也趋于相似,但峰值荷载及挠度提高较大,等效峰值应力及挠度的尺寸效应也更加明显;钢纤维掺量保持2%时,钢纤维类型对初裂荷载及挠度影响类似,其尺寸效应也较为接近,长端勾纤维对峰值荷载及挠度的提高作用最大,短端勾纤维次之,直纤维其次;对于等效峰值应力及挠度,长径比相同的直纤维和端勾纤维对尺寸效应的影响较为相似,长端勾纤维对尺寸效应影响最小。

纤维混杂时,随长端勾纤维掺量增大,初裂荷载及挠度变化不大,但峰值荷载及挠度先增大后降低,并在S0.5H1.5时达到最大;尺寸效应表现出相反的规律,随长端勾纤维掺量增加,尺寸效应逐渐减弱而后升高,S0.5H1.5的尺寸效应最不明显。

高强及超高强混凝土的脆性与强度尺寸效应

两个系列的混凝土的基本力学性能如表 $ 所列；不同几何尺寸试件的最大荷载结果见表 3。由此采用线性方程（$）所得的回归曲线见图 -。 -+

万方数据
工业建筑
$554 年第 34 卷第 - 期
试验结果证实，超 !"#"$% 的尺寸效应律在高强、高强混凝土中也能较好地接近试验结果，并且由此可推出随混凝土强度提高，混凝土的脆性增大，强度尺寸效应现象也更为明显。反映在强度尺寸效应曲线上，即曲线的斜率更快地接近 & ’ ( )。这一试验结果与 !*$ + , -, !".. 等人对普通高强混凝土的研究结果相似。
为湛江产萘系高效减水剂 !"# （减水率 $$% ）及上海麦斯特提供的超塑化剂 &’()#。试验对两种配合比的混凝土进行了研究，即编号为 *+、超高强混凝土。配合比如 ,$ 的普通高强、表 - 所列。
表! 试验配合比
表"
编号 *+ ,$ 抗压强度 . F’= )575 -3+7:
混凝土基本材料性能
高强及超高强混凝土的脆性与强度尺寸效应 !
黄煜镔
（重庆大学土木工程学院摘重庆 !"""!#）
钱觉时
（重庆大学 $ 区材料学院重庆 !"""!#）
要：以往的高强混凝土研究往往局限于试验室尺度上的强度提高，而实际上，由于强度尺寸效应现
象的存在，并且随混凝土强度提高，脆性增大，强度尺寸效应现象更为明显，因此许多研究是不完善的。采用超高强混凝土的强度尺寸效应进行了研究，结果表明，随混凝土强度提高，强度 $%&%’( 的尺寸效应律对高强、随试件尺寸增大而降低的趋势有所突出，并由此探讨了脆性与强度尺寸效应研究的意义。关键词：高强及超高强混凝土强度脆性尺寸效应 $%&%’( 尺寸效应律

高强混凝土立方体抗压强度的尺寸效应研究

高强混凝土立方体抗压强度的尺寸效应研究周垚;崔强;王景贤;李兴超;张进【摘要】This paper conducts statistic analysis on the cube specimen ofC60 ,C80 high strength concrete with different sizes( length:100 mm,150 mm,and 200 mm ) through experiments respectively. It finds that there is better relevance between different dimensions. The conversion coefficient fcu,200/fcu,150 of C60 concrete is 1. 066 and the conversion coefficient fcu,100/fcu,150 is 0. 932,while the conversion coefficient fcu,100/fcu,150 of C80 concrete is 0 . 919 and the conversion coefficient fcu,200/fcu,150 is 1. 084. The size effect of high strength concrete is more significant than ordinary concrete, which mainly relates to its own high brittleness.%通过大量试验，分别对C60、C80高强混凝土不同尺寸（边长分别为100 mm，150 mm，200 mm）的立方体试件抗压强度进行了统计分析，发现高强混凝土的不同尺寸之间相关性较好，C60混凝土的换算系数 fcu，100/fcu，150为0.932，fcu，200/fcu，150为1.066；C80混凝土的换算系数 fcu，100/fcu，150为0.919，fcu，200/fcu，150为1.084。

混凝土立方体劈拉强度尺寸效应试验研究

混凝土立方体劈拉强度尺寸效应试验研究谢胜涛;申粘红;韩双双;吴晨【摘要】为研究混凝土立方体劈裂抗拉强度尺寸效应现象，开展了不同强度等级边长的立方体试块劈裂抗拉试验，揭示了混凝土立方体劈裂抗拉强度尺寸规律，研究结果表明：不同强度等级下混凝土立方体劈裂抗拉强度均存在尺寸效应现象，强度等级越高，劈裂抗拉强度尺寸效应越显著。

%To research the phenomenon that splitting cleavage strength of concrete cube size effect. It launches splitting tensile strength test of cube components with different strength degree and different side length,and demonstrates splitting tensile strength size and law of concrete cube. The results prove that in the difference strength,there are splitting cleavage strength of concrete cube size effect,and the higher strength grade, the phenomenon become more apparent.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)013【总页数】2页(P116-117)【关键词】混凝土;劈裂抗拉强度;尺寸效应;强度等级【作者】谢胜涛;申粘红;韩双双;吴晨【作者单位】防灾科技学院，河北三河 065201;防灾科技学院，河北三河065201;防灾科技学院，河北三河 065201;防灾科技学院，河北三河 065201【正文语种】中文【中图分类】TU528混凝土材料是土木工程中最常用的建筑材料，由于原材料来源广泛、价格低廉、耐久性优良、便于施工、能适应各种不同的用途和使用环境等诸多优点，在工程结构中得到广泛应用。

基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应研究开题报告

基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应研究开题报告标题：基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应研究研究背景和意义：随着人们对环境保护、资源节约等方面要求的增强以及城市化进程的加快，再生混凝土作为一种重要的节能环保建材逐渐受到人们的重视。

再生混凝土主要由废弃砖块、混凝土碎石等废弃建筑垃圾经加工制成的混凝土材料。

在保证原混凝土性能的基础上，再生混凝土不仅可以实现废弃物资源化利用，但还可以减少建筑垃圾的分拣和填埋，从而减轻环境压力。

与此同时，再生混凝土材料的强度尺寸效应问题成为再生混凝土材料工程应用的一个重要问题。

尺寸效应指定尺寸范围内应变集中，从而导致强度参数随着试样尺寸的缩小而下降。

对于再生混凝土材料的应用，了解其强度尺寸效应是保证建筑工程质量的基础性问题之一。

研究内容和目的：本文主要研究基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应问题。

研究内容包括以下几个方面：1. 基于细观力学原理建立再生混凝土材料的模型，研究其强度尺寸效应问题。

2. 分析不同种类的再生混凝土材料及其构建材料的强度尺寸效应特性，并对不同种类再生混凝土的强度尺寸效应进行比较分析。

3. 试验验证强度尺寸效应模型，以及应力场和应变场的分布规律。

通过试验数据与模型预测结果的比较，验证所建立的模型的正确性。

本文旨在研究再生混凝土材料的强度尺寸效应问题，为再生混凝土材料的工程应用提供理论依据和实验数据，同时为可持续发展的建筑材料提供参考。

研究方法和技术路线：本文将采用细观力学原理建立再生混凝土材料的强度尺寸效应模型，探究不同种类再生混凝土的强度尺寸效应特性。

模型的构建将依据非线性有限元分析理论进行，同时利用数值仿真方法进行试验验证。

具体研究流程如下所示:1. 文献综述：研究已经完成的关于再生混凝土的强度尺寸效应问题的文献，分析相关问题，确定研究重点。

2. 材料试样制备：选取不同种类的再生混凝土材料，制备符合国际标准的试样。

3. 强度测试：利用试验室现有的设备对制备好的试样进行强度测试，获得试样强度数据。

混凝土名义强度的尺寸效应研究

混凝土名义强度的尺寸效应研究刘兴阳;邹德高;李占超【摘要】In view of the divergence in the size effect analysis of concrete nominal strength between the size effect law and boundary effect model of concrete,a novel size effect model based on a power law and equivalent elastic crack method was proposed.The influence of the specimensize,initial crack length and fracture process zone on the nominal strength of concrete was taken into account in the proposed model simultaneously.The influence factors of size effect law and boundary effect model were included in the proposed model,the few empirical parameters of this model were convenient to determine.The proposed model was verified through the experimental data and research data in the existing literature.The results show that the proposed model can properly describe and predict the quasi-brittle fracture behavior of concrete material,the limit of size or geometry of the specimens will vanish.%针对尺寸效应率和边界效应模型在混凝土名义强度的尺寸效应分析中存在分歧等问题,基于幂定律和等效弹性裂缝方法,提出了可综合考虑试件尺寸、初始裂缝长度以及断裂过程区对混凝土名义强度影响的尺寸效应模型.该模型融合了尺寸效应率和边界效应模型在混凝土名义强度尺寸效应分析中的影响因素,而且所需要的经验参数较少、求解方便.结合试验数据以及现有文献中的研究数据,对所提出的尺寸效应模型进行了验证,结果表明:所提出的模型可以较好地描述和预测混凝土材料的准脆性断裂行为,对试件的几何形状没有限制.【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2017(020)005【总页数】6页(P680-684,764)【关键词】混凝土;名义强度;尺寸效应;幂定律;等效弹性裂缝方法【作者】刘兴阳;邹德高;李占超【作者单位】大连理工大学水利工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学水利工程学院,辽宁大连116024;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;西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100;扬州大学水利与能源动力工程学院,江苏扬州225127【正文语种】中文【中图分类】TU528.01尺寸效应是指材料的力学性能随着材料几何尺寸的变化而变化，其指标不再是一个常数[1].在实验室中所采用的试件通常是实际结构按比例调整的模型，因此，如何通过这种小尺寸试件的试验结果来反映实际工程中大型结构的真实性能，已成为土木工程学和材料学的研究热点之一，也是广大研究者面临的难题之一[2].现有研究表明，混凝土断裂模型中的多种力学参数都存在尺寸效应.1939年，Weibull[3]采用“最弱链”概念，分析和描述了材料强度的尺寸效应，建立了尺寸效应分析的统计理论.该理论认为尺寸效应主要是由材料强度的随机分布引起的，对于因疲劳而变脆的金属材料而言，其破坏时的峰值荷载Pmax近似等于起裂荷载Pcr，其尺寸效应具有很强的统计性；对于混凝土类准脆性材料而言，裂纹起裂时材料并未发生破坏，而是进入一个稳态扩展阶段，Pmax远大于Pcr，造成混凝土材料尺寸效应的统计性不明显.此外，该理论忽略了由于宏观裂纹发展所引起的结构能量释放的影响[4]，因此，采用Weibull的随机强度统计理论来分析混凝土类材料的尺寸效应并不合适[5].Bažant[6]指出通过比较不同尺寸结构的名义强度(破坏时的名义应力)来分析尺寸效应更为合适，并从能量释放入手，推导出了试件名义强度和几何尺寸的关系，即著名的尺寸效应率，该理论认为宏观裂纹或微裂纹区的发展所产生的应力重新分布和贮存的能量释放才是混凝土产生尺寸效应的根本原因[7].对于混凝土类材料而言，名义强度σN的变化并不遵循强度理论和线弹性断裂力学理论，即存在尺寸效应，其尺寸效应曲线处于没有尺寸效应的强度理论和具有最陡尺寸效应的线弹性断裂力学理论之间[8].Hu等[9-11]提出了反映混凝土类准脆性材料断裂行为的边界效应模型，该模型认为，断裂过程区(FPZ)与其最近边界之间的相互影响才是混凝土名义强度存在“尺寸效应”的根本原因.边界效应模型考虑裂缝长度重新定义了混凝土名义强度，把材料的抗拉强度ft和断裂韧度KIc作为2个重要的经验参数.传统的尺寸效应率需要采用回归分析的方法来确定材料断裂能Gf，然而，回归斜率对断裂能的计算结果影响很大，若回归系数产生一个小的误差，就可能导致断裂能的计算结果产生较大偏差.而在边界效应模型中，当ft和KIc可以通过试验或现有文献中的研究结果确定时，即可避免尺寸效应率在采用回归分析时可能产生的偏差；当这2个经验参数未经标准方法确定时，仍可根据断裂试验并采用统计回归的方法来确定.尽管尺寸效应率与边界效应模型均良好地实现了从强度理论到线弹性断裂力学理论的过渡，并得到了较为广泛的认可，但是在混凝土名义强度的尺寸效应分析中，两者在理论假设和试验结果上仍然存在一定的分歧[11-15].此外，尽管Bažant等[16]在传统尺寸效应率的基础上进一步推导出了对试件几何形状并无限制的通用尺寸效应率，但是Hu等[11]认为，通用尺寸效应率依然存在经验参数过多等问题.因此，本文基于幂定律和等效弹性裂缝方法，综合考虑试件尺寸、初始裂缝长度以及断裂过程区这3个影响因素，对混凝土名义强度的尺寸效应进行了研究.徐世烺[17]指出，将裂缝面上分布着黏聚力的裂缝等效为裂缝面上黏聚力为0的应力自由裂缝，然后按照线弹性断裂力学准则来判定裂缝发展，该方法称为等效弹性裂缝方法.对于带裂缝的混凝土结构(或试件)而言，在试件断裂之前会出现一个微裂区，此微裂区的存在与发展削弱了材料传递应力的能力，即材料发生应变软化.依据等效弹性裂缝方法的基本思想，可把这段微裂区等效为一个长度，即等效裂缝扩展长度Δa，当裂缝发展至临界状态时，Δa达到临界值Δacrit.Morel等[18-19]认为，准脆性材料在临界状态之前的裂缝扩展阻力与Δa之间存在幂函数关系，即服从幂定律.Xu等[20-21]提出了基于黏聚力的断裂全过程裂缝扩展阻力(KR)曲线，其研究成果表明，当裂缝发展至临界失稳状态时，裂缝发展动力曲线和裂缝扩展阻力曲线正好相交于一点，该点的荷载即为峰值荷载Pmax，该点的等效裂缝扩展长度即为临界等效裂缝扩展长度Δac.断裂过程区的存在使得混凝土材料在裂纹扩展过程中表现出类似金属材料的断裂韧度增值现象，因此，假设临界状态之前任意时刻的等效应力强度因子KIe与Δa之间服从幂定律，即：根据等效弹性裂缝方法的基本思想，计算等效应力强度因子时应在初始裂缝长度a0的基础上考虑等效裂缝扩展长度Δa，因此，等效应力强度因子又可表示为：因此，联立式(1)和式(2)便可得到外荷载P与等效裂缝扩展长度Δa之间的关系：当外荷载P达到峰值荷载Pmax时，等效裂缝扩展长度Δa也增至临界等效裂缝扩展长度Δacrit，因此，根据临界状态下P与Δa之间的关系，由dP/da=0便可得到m与Δacrit之间的关系：由此可见，m是α0与Δacrit/D的函数，通过数值反演即可确定三者之间的关系.当三者之间的关系确定后，峰值荷载Pmax可表示为：由式(5)可知，当D以及α0已知时，Δacrit便可根据m，α0以及Δacrit/D三者之间的函数关系直接确定.因此，根据式(6)，对于给定几何尺寸的不同断裂试件而言，当峰值荷载Pmax已知时，便可通过非线性回归或最优化理论等方法来确定K1和m.在确定这2个参数的过程中，对试件的几何形式并没有特殊要求.当K1和m确定后，名义强度可表示为：对于同种材料而言，K1和m均为定值.因此，根据式(7)可知，名义强度σN与初始缝高比α0、试件高度D及临界等效裂缝扩展长度Δacrit有关.当α0不变而D 变化时(几何相似试件)，σN的影响因素为D和Δacrit.其中，D的影响与尺寸效应率相呼应；Δacrit的影响则可理解为断裂过程区的影响(这里指的并不一定是能够完全发展的断裂过程区FPZ)，因此又与边界效应模型相呼应.当D不变而α0变化时，σN的影响因素为α0和Δacrit，即初始裂缝长度和断裂过程区主导着名义强度的尺寸效应，因此又再次与边界效应模型中的观点相呼应.需要说明的是，当式(6)中的D和α0已知时，Δacrit便可根据m与α0和Δacri/D的函数关系直接确定，也就是说m已经包含了Δacrit的影响，m越大，则试件抵抗裂纹扩展的能力越强.因此，对于式(7)而言，当m已经确定时，可认为σN与D和α0(或a0)有关. 总而言之，式(7)基于等效弹性裂缝方法和幂定律，融合了尺寸效应率和边界效应模型在混凝土尺寸效应分析中的影响因素，对试件的几何形状没有特殊要求.当m=0时，即未产生“韧度增值”，相当于脆性材料或满足断裂过程区尺寸与结构尺寸相比可以忽略的条件，此时，Δacrit≈0，α0≈α，式(7)可进一步表示为：式(8)满足线弹性断裂力学理论.根据Hu等[9]的研究，若计算名义强度时考虑初始裂缝长度，则式(8)经过变换即可过渡到强度理论.试验共制作9组混凝土非标准三点弯曲试件，其中混凝土的设计强度等级为C35.三点弯曲试件的基本形状如图1所示(其中L为长度，S为跨度).试件的实际几何尺寸见表1.每组4个试件，所有试件均一次浇筑完成，试件的初始裂缝采用厚度为3mm 的钢板预埋生成.本次试验测得混凝土试件的立方体抗压强度平均值为40.90MPa，抗压弹性模量为34.00GPa.三点弯曲试验在300kN的电液伺服万能试验机上进行，采用位移加载控制，加载速率为0.5mm/min.全部数据由电脑自动采集.试件的失稳扩展以及最终破坏情况如图2,3所示.根据式(6),(7)，利用试验中所测定的峰值荷载，通过非线性回归方法分别确定混凝土试件的2个材料参数K1和m 分别为29.83和0.18，然后，便可根据式(7)得到名义强度σN随着试件高度D和初始缝高比α0的变化规律(如图4所示).由图4可见，由式(7)所确定的曲面清晰地描述了混凝土名义强度随着试件高度D 和初始缝高比α0的变化规律：当0.20≤α0≤0.60，200mm≤D≤400mm 时，混凝土名义强度随着试件高度和初始缝高比的增加而降低，9组试件试验结果(在图4中用星号表示)与计算结果的偏差均非常小.为了验证式(7)的预测能力，只采用9组试件中的6组试件进行计算，然后再对另外3组试件的名义强度进行预测，并与前面的结果进行对比.计算对比结果见表2(test σN表示根据实测峰值荷载进行计算的结果；σN(9)表示根据式(7)，采用全部9组试件进行计算的结果；σN(6)表示根据式(7)采用9组试件中的6组进行计算的结果；粗体字为预测结果).由表2可知，采用9组试件中的6组进行计算的结果仍然与采用全部9组试件计算所得的结果非常接近，并且2种计算结果均与实测名义强度非常接近.采用该模型对文献[23]中缝高比分别为0.1和0.3的6组标准三点弯曲试件进行计算，文献[23]中，混凝土为高强混凝土，圆柱体试件劈拉强度为7.40MPa，弹性模量为40.45GPa.通过计算所得材料参数K1=29.68，m=0.21，其准脆性断裂行为与图4相似，具体结果见图5.由图5可见，基于幂定律和等效弹性裂缝方法的尺寸效应模型可以较好地描述文献[23]中标准试件的名义强度与试件高度和初始缝高比的关系.2组算例的计算结果(见图4,5)表明：无论是对于标准三点弯曲试件还是非标准三点弯曲试件，式(7)均可以较好地描述混凝土材料的准脆性断裂行为，这是因为式(2)中的几何形状因子f(α)已经包含了试件跨高比β的影响.此外，对于其他一些常用的几何形状，均可通过查阅应力强度因子手册来获得f(α)的具体表达式，因此，基于幂定律和等效弹性裂缝方法的尺寸效应模型还可以应用于其他常用几何形状试件名义强度的尺寸效应分析.对比以上2组算例可知，随着混凝土强度等级的提高，K1和m的值均有所增加.也就是说，对于混凝土材料而言，裂缝扩展单位长度时的等效应力强度因子与材料抵抗裂纹扩展的能力均随着混凝土抗压强度等级的提高而增大.(1)基于幂定律和等效弹性裂缝方法的尺寸效应模型综合考虑了尺寸效应率和边界效应模型中的影响因素，可以较好地描述混凝土名义强度的变化规律和预测混凝土名义强度的尺寸效应，对试件的几何形式没有限制.(2)当试件高度D为定值时，混凝土名义强度随着试件初始缝高比α0的增加而降低；当α0为定值时，混凝土名义强度随着D的增加而降低；随着混凝土强度等级的提高，裂缝扩展单位长度时的等效应力强度因子与材料抵抗裂纹扩展的能力均有所增加.(3)本文所提出的混凝土名义强度尺寸效应模型以等效弹性裂缝方法为基础，假设失稳破坏时的等效裂缝扩展长度为Δa.然而，从试验现象上来看，尺寸很小的试件常趋于塑性崩溃破坏，因而与本文模型的假设并不相符.因此，对于此类情况，该模型在理论和应用上还有待于进一步研究.[13] HU X,LIANG L,YANG S.Weibull-strength size effect and common problems with size effect model[C]∥Proceedings of the 8th International Conference on Fracture Mechanics of Concrete and ConcreteStructures.Barcelona:International Center for Numerical Methods in Engineering,2013:163-173.【相关文献】[1] 苏捷,方志,杨钻.混凝土抗折强度尺寸效应的试验研究[J].工业建筑,2012,42(12):62-66.SU Jie,FANG Zhi,YANG Zuan.Experimental study on the size effect of concrete flexural strength[J].Industrial Construction,2012,42(12):62-66.(in Chinese)[2] 苏捷,方志.普通混凝土与高强混凝土抗压强度的尺寸效应[J].建筑材料学报,2013,16(6):1078-1081，1086.SU Jie,FANG Zhi.Scale effect on cubic compressive strength of ordinary concrete and high-strength concrete[J].Journal of Building Materials,2013,16(6):1078-1081,1086.(in Chinese)[3] WEIBULL W.A statistical theory of the strength of materials[C]∥Proceedings of the American Mathematical Society.Stockholm,Sweden:Royal Swedish Academy of Engineering and Science,1939,151:1-45.[4] 黄海燕,张子明.混凝土的统计尺寸效应[J].河海大学学报(自然科学版),2004,32(3):291-294. HUANG Haiyan,ZHANG Ziming.Statistical size effect of concrete[J].Journal of Hohai University(Natural Sciences),2004,32(3):291-294.(in Chinese)[5] BAŽANT Z P,XI Y,REID S G.Statistical size effect in quasi-brittle structures.I.Is Weibull theory applicable[J].Journal of Engineering Mechanics,1991,117(11):2609-2622.[6] BAŽANT Z P.Size effect in blunt fracture:Concrete,rock,metal[J].Journal of Engineering Mechanics,1984,110(4):518-535.[7] 黄海燕.混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D].南京:河海大学,2004.HUANG Haiyan.Study on size effects and mechanical parameters ofconcrete[D].Nanjing:Hohai University,2004.(in Chinese)[8] 倪玉山,张琦.混凝土断裂尺寸效应的研究进展[J].力学进展,1997,27(1):97-105.NI Yushan,ZHANG Qi.Recent advances on fracture size effect for concretestructures[J].Advances in Mechanics,1997,27(1):97-105.(in Chinese)[9] HU X,WITTMANN F.Size effect on toughness induced by crack close to freesurface[J].Engineering Fracture Mechanics,2000,65(2):209-221.[10] HU X,DUAN K.Size effect:Influence of proximity of fracture process zone to specimen boundary[J].Engineering Fracture Mechanics,2007,74(7):1093-1100.[11] HU X,DUAN K.Mechanism behind the size effect phenomenon[J].Journal of Engineering Mechanics,2010,136(1):60-68.[12] YU Q,LE J L,HOOVER C G,et al.Problems with Hu-Duan boundary effect model and itscomparison to size-shape effect law for quasi-brittle fracture[J].Journal of Engineering Mechanics,2010,136(1):40-50.[13] HU X,LIANG L,YANG S.Weibull-strength size effect and common problems with size effect model[C]∥Proceedings of the 8th International Conference on Fracture Mechanic s of Concrete and Concrete Structures.Barcelona:International Center for Numerical Methods in Engineering,2013:163-173.[14] HOOVER C G,BAZANT Z P.Universal size-shape effect law based on comprehensive concrete fracture tests[J].Journal of Engineering Mechanics,2014,140(3):473-479.[15] ÇAGLAR Y,ENER S.Size effect tests of different notch depth specimens with support rotation measurements[J].Engineering Fracture Mechanics,2016,157:43-55.[16] BAŽANT Z P,YU Q.Universal size effect law and effect of crack dep th on quasi-brittle structure strength[J].Journal of Engineering Mechanics,2009,135(2):78-84.[17] 徐世烺.混凝土断裂力学[M].北京:科学出版社,2011：170-171.XU Shilang.Fracture mechanics of concrete[M].Beijing:Science Press,2011：170-171.(in Chinese)[18] MOREL S.Size effect in quasibrittle fracture:Derivation of the energetic size effect law from equivalent LEFM and asymptotic analysis[J].International Journal ofFracture,2008,154(1/2):15-26.[19] MOREL S,LESPINR C,COUREAU J L,et al.Bilinear softening parameters and equivalent LEFM R-curve in quasibrittle failure[J].International Journal of Solids andStructures,2010,47(6):837-850.[20] XU S,REINHARDT H W.Crack extension resistance and fracture properties of quasi-brittle softening materials like concrete based on the complete process offracture[J].International Journal of Fracture,1998,92(1):71-99.[21] XU S L,REINHARDT H W.Determination of double-K criterion for crack propagation in quasi-brittle materials,Part I:Experimental investigation of crackpropagation[J].International Journal of Fracture,1999,98(2):111-149.[22] 范向前,胡少伟,陆俊.非标准混凝土三点弯曲梁双K断裂韧度试验研究[J].建筑结构学报,2012,33(10):152-157.FAN Xiangqian,HU Shaowei,LU Jun.Experimental researching on the double-K fracture toughness of non-standard three point bending beam[J].Journal of Building Structures,2012,33(10):152-157.(in Chinese)[23] KARIHALOO B L,ABDALLA H M,XIAO Q Z.Size effect in concrete beams[J].Engineering Fracture Mechanics,2003,70(7/8):979-993.。

钢筋混凝土剪力墙抗震性能及尺寸效应试验研究

钢筋混凝土剪力墙抗震性能及尺寸效应试验研究目录一、内容描述 (2)1. 研究背景和意义 (3)1.1 钢筋混凝土剪力墙结构的重要性 (3)1.2 抗震性能研究的必要性 (5)1.3 尺寸效应研究的意义 (6)2. 研究现状及发展趋势 (7)2.1 国内外研究现状 (8)2.2 发展趋势与挑战 (10)二、试验方案与装置 (11)1. 试验目的与方案制定 (12)1.1 试验目的明确 (13)1.2 方案制定流程 (14)2. 试验装置与材料性能 (14)2.1 试验装置介绍 (15)2.2 材料性能参数 (16)三、钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验 (17)1. 试验过程与实施步骤 (18)1.1 试件制作与安装 (20)1.2 加载制度与数据收集 (20)1.3 试验现象记录与分析 (21)2. 抗震性能分析 (22)2.1 破坏形态分析 (23)2.2 承载能力分析 (25)2.3 变形性能分析 (25)四、钢筋混凝土剪力墙尺寸效应试验 (27)一、内容描述本研究旨在探讨钢筋混凝土剪力墙的抗震性能及其尺寸效应，通过对现有国内外相关规范和标准的研究，分析了剪力墙的设计原则、构造要求和技术措施。

在此基础上，提出了一种新型的钢筋混凝土剪力墙结构设计方法，以提高其抗震性能。

通过对比试验研究，验证了新型设计方法的有效性。

为了更全面地了解剪力墙的抗震性能，本研究还从尺寸效应的角度对其进行了深入探讨。

通过对比不同尺寸的剪力墙在地震作用下的受力性能，揭示了尺寸效应对剪力墙抗震性能的影响规律。

还对剪力墙的抗震性能与尺寸效应之间的关系进行了定量分析，为优化剪力墙结构设计提供了理论依据。

结合实际工程案例，对新型设计方法和尺寸效应的影响进行了实证验证。

通过对实际工程中剪力墙的抗震性能测试，验证了新型设计方法的有效性和尺寸效应对剪力墙抗震性能的影响程度。

本研究从多个角度对钢筋混凝土剪力墙的抗震性能及其尺寸效应进行了全面、系统的探讨，为提高剪力墙结构的抗震性能提供了理论支持和实用方法。

高强混凝土抗压抗拉强度的尺寸效应

第１５卷
第３０期
２０１５年ｌ０月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ１．１５Ｎｏ．３００ｃｔ．２０１５
１６７１ — １８１５（２０１５）３０ — ０２０９ — ０５
ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
５２．０ＭＰａ。
１．１．４硅灰
郑州产，粒径１ｍ以下，平均粒径０．１Ｉｘｍ，比
摘
要
为研究高强混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的尺寸效应，试验设计三种高强混凝土（６０ＭＰａ，８ＯＭＰａ，１００
ＭＰａ），分别选取边长为１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ三种立方体混凝土试块进行抗压试验和劈裂抗拉试验。结果表明，混凝土强度越高，其脆性越大，混凝土的尺寸效应越明显。高强混凝土的强度随着立方体试件尺寸的增大而降低；但降低的幅度随试件尺寸的增大而显著减小，即尺寸效应曲线趋于平缓。基于本试验文章给出了尺寸效应的换算系数。ｃ１、ｃ２、Ｃ３三种高强混凝土的立方体抗压强度尺寸效应换算系数Ａ。。为Ｑ８４—０．８８，Ａ为１．１１—１，１４；劈裂抗拉强度尺寸效应换算系数Ａ。。为０．８３—
⑥ห้องสมุดไป่ตู้
２０１５Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．

混凝土强度尺寸效应的实验研究共3篇

混凝土强度尺寸效应的实验研究共3篇混凝土强度尺寸效应的实验研究1混凝土是一种广泛应用的人造材料，具有良好的抗压强度和耐久性。

在混凝土结构设计中，强度尺寸效应是一个重要的考虑因素。

本文将介绍混凝土强度尺寸效应的实验研究。

一、强度尺寸效应的定义强度尺寸效应是指同一混凝土材料，由于其尺寸不同，其强度表现出不同的充分性的现象。

即对于相同的混凝土配比、养护条件和试件制备工艺，不同尺寸的混凝土试件，其强度会有一定的差异。

二、实验设备和试验方案为研究混凝土强度尺寸效应，通常需要准备多组不同尺寸的混凝土试件，并对其进行抗压强度测试。

测试涉及的设备主要包括：1. 材料原料：水泥、骨料、砂浆、水等原材料。

2. 试样模具：用于制备混凝土试件的模具，其尺寸应符合相应的试验标准。

3. 振动平台：用于浇注混凝土、密实混凝土并排除气泡。

4. 强度测试仪：用于测试混凝土试件的抗压强度。

试验方案的设计需要考虑多个因素，包括混凝土配比、养护条件、试件尺寸、以及试件数量等。

下面将从这些方面进行介绍。

1. 混凝土配比混凝土配比是决定混凝土性能的关键因素。

为获得可靠的实验结果，混凝土配比应符合相应的试验标准，并在试验前经过充分的试验验证。

2. 养护条件混凝土的养护条件将直接影响其强度和耐久性。

为保证试验的稳定性和可靠性，试件需要在相同的养护条件下进行养护，例如湿度、温度等。

3. 试件尺寸试件尺寸是强度尺寸效应的主要研究对象。

不同的试件尺寸肯定会产生不同的强度尺寸效应。

常见的试件尺寸有圆柱体和立方体，其尺寸大小应符合试验标准。

4. 试件数量为了保持统计显著性，实验中应准备足够的试件数量。

在相同的混凝土配比、养护条件和试件尺寸下，至少需要10个试件以获得可靠的实验数据。

三、实验结果分析经过实验测试和数据分析，我们可以得出以下结论。

1. 小尺寸试件的强度通常高于大尺寸试件。

尽管不同试件尺寸的实验结果存在差异，但总体而言，小尺寸试件的强度要高于大尺寸试件。

普通混凝土与高强混凝土抗压强度的尺寸效应

尺寸效应
混凝土的尺寸效应主要体现在其内部微观结构和外部尺寸两方面。这些效应对混凝土的性能产生显著影响，包括强度、疲劳寿命、温度应力等。
1、强度：随着混凝土尺寸的增加，其内部微裂缝和缺陷的可能性也相应增加，从而降低了混凝土的强度。
2、疲劳寿命：在反复荷载作用下，混凝土的疲劳寿命会受到尺寸效应的显著影响。
1、水泥砂浆的强度：水泥砂浆是混凝土中的主要抗压材料，其强度直接影响到混凝土的抗压强度。随着水泥砂浆强度的降低，混凝土的抗压强度也会下降。
2、骨料的强度和大小：骨料在混凝土中起到支撑和增强作用，其大小和强度对混凝土的抗压强度也有影响。骨料强度越高、粒径越小，混凝土的抗压强度就越大。
3、养护条件：养护条件也是影响混凝土抗压强度的因素之一。良好的养护条件可以减少混凝土内部的微裂缝和缺陷，提高混凝土的抗压强度。
3、温度应力：由于混凝土的导热性能较差，尺寸越大，其内部温差和温度应力也越大。
案例分析
以某大型桥梁为例，该桥梁采用预应力混凝土梁作为主跨结构。在施工期间，因梁的跨度较大，需要采用高性能混凝土。然而，在桥梁使用过程中，发现部分梁出现裂缝现象。
经过分析，认为该裂缝的产生与混凝土的尺寸效应有关。由于梁的跨度较大，需要采用较厚的混凝土板。而较厚的混凝土板内部容易出现微裂缝和应力集中现象，导致裂缝的产生。为解决这一问题，建议在梁的跨中设置一定的伸缩缝，以减小混凝土的尺寸效应影响。
3、养护条件：与普通混凝土一样，高强混凝土的养护条件也会对其抗压强度产生影响。良好的养护条件可以保证高强混凝土内部的水化反应充分进行，减少微裂缝和缺陷，提高其抗压强度。
实验设计
为了对比普通混凝土与高强混凝土抗压强度的尺寸效应，我们设计了一组实验。实验材料分别选用普通硅酸盐水泥和早强型硅酸盐水泥，砂采用中砂，石子采用5-25mm的卵石。普通混凝土和高强混凝土的立方体试件尺寸分别为 150mm×150mm×150mm和200mm×200mm×200mm。实验前对所有试件进行标准养护，龄期为7天。实验过程中，采用压力试验机对试件进行加载，以匀速速率增加载荷直至试件破坏。

混凝土抗压强度尺寸效应的细观数值模拟的开题报告

混凝土抗压强度尺寸效应的细观数值模拟的开题报告一、选题背景混凝土在现代建筑和工程中具有广泛的应用，其中最基本的力学性质是其抗压强度。

在实际工程中，混凝土的尺寸及其不同的应力状态会对其抗压强度产生影响。

目前，国内外学术界及工程领域已经形成了比较完整的混凝土尺寸效应研究成果，但尺寸效应的细观数值模拟方法研究相对较少。

基于此，本研究拟通过有限元方法，结合理论分析和数值模拟技术，针对混凝土尺寸效应问题，开展深入研究，期望为混凝土工程设计提供有力的理论支持和指导。

二、研究目的本研究旨在通过对混凝土尺寸效应问题的细观数值模拟，探究混凝土尺寸对其抗压强度的影响规律，分析不同尺寸下混凝土结构的力学性能特点，为混凝土结构设计提供实用的依据和参考。

具体研究任务包括：1. 综合国内外尺寸效应研究成果，建立基本的混凝土尺寸效应理论模型，分析其基本原理、规律和特点；2. 建立二维和三维混凝土有限元数值模拟模型，设计合理的数值计算实验方案，通过对不同尺寸混凝土试件进行抗压试验，获取试验数据，验证数值模拟结果的准确性和可靠性；3. 在有限元软件中完成对不同尺寸混凝土试件的细观数值模拟，分析不同尺寸下混凝土的应力分布、破坏形态和抗压性能指标等，比较不同尺寸下混凝土试件力学性质的差异；4. 提出混凝土尺寸效应的设计规范建议，为工程实际应用提供理论基础和指导思路。

三、研究方法本研究主要采用理论分析和数值模拟相结合的方法，旨在通过建立混凝土尺寸效应的理论模型，结合有限元数值模拟技术，对不同尺寸的混凝土试件进行细观数值模拟，并分析其力学特点和性能差异。

具体的研究步骤包括：1. 理论分析：综合相关文献，建立混凝土尺寸效应的理论模型，分析其基本原理和规律，探究混凝土抗压强度与尺寸的关系；2. 数值模拟建模：根据建立的理论模型，利用有限元软件（如ABAQUS等），建立二维和三维混凝土有限元模型，设置材料参数、边界条件，进行实际计算；3. 计算实验：设计合理的数值模拟实验方案，仿真不同尺寸下混凝土试件的抗压试验，获取试验数据，验证数值模拟结果的准确性和可靠性；4. 数值模拟：在有限元软件中运行数值模拟计算，通过对不同尺寸混凝土试件应力分布、破坏形态和抗压性能等方面的分析，探究混凝土尺寸效应的影响规律和特点；5. 结果分析与评价：将数字模拟试验和实验结果进行比较，得出混凝土尺寸效应的结论，分析不同尺寸下混凝土结构的力学特性差异，并提出混凝土尺寸效应的设计规范建议。

水工混凝土尺寸效应研究综述

中图分类号：Ｔ２６文献标志码：Ｂ文章编号：１０ — ９５（００（ — ０３０Ｕ５８３０３８６２１）４０３ — ２）
应逐渐减缓。杨成球和杨忠义等人对全级
１引言
尺寸效应是指材料的力学性能不再是一个常数，而是随着材料几何尺寸的变化而变化。混凝土尺寸效应现象表现为混凝土强度及其相关的力学参数与试件尺寸之间的关系。目前，在水利工
黄煜镔 ” ’ 高强混凝土抗压强度的尺寸效应引对研究结果也显示，强度越高，寸效应更为明显。尺
Ｎｖｌｅｉｌｅ实验测试结果显示，小尺寸试件具有明显高的强度。朱尔玉。等试验分析了不同形状和。
［２２］２￣５
。
美国垦务局对普通混凝土圆柱体试件的试验结果表明：凝土抗压强度测试值随试件尺寸混的增大而减小，当试件超过某一界限后，尺寸效
方面。２１混凝土抗压强度尺寸效应．
虽然对抗压强度的尺寸效应现象已经进行了许多的试验研究和理论探讨，但目前并没有较大的进
展。
２２混凝土抗拉强度尺寸效应．
由于混凝土的拉伸试验较为困难，所以，
摘要：尺寸效应是混凝土科学的主要问题之一。本文介绍了国内外混凝土尺寸效应研究现状，并对国内外水工混凝土尺寸效应的研究结果进行了分析和评述：最后，对混凝土尺寸效应的进一步研究提出了展望？关键词：水工混凝土；尺寸效应ห้องสมุดไป่ตู้；研究综述

混凝土材料强度的尺度效应律

文章编号:100926825(2007)0620166202混凝土材料强度的尺度效应律李彦明摘　要:基于能量耗散理论,对混凝土的受力变形过程、强度本质进行了研究分析,并提出混凝土材料强度的尺度效应律预期形式和今后混凝土强度尺度效应律应当重点研究的内容和方法。

关键词:混凝土材料,强度,尺度效应律,能量耗散中图分类号:TU528.01文献标识码:A引言力学参数的尺寸效应是混凝土材料的固有特征。

目前基于对产生尺寸效应现象原因的不同认识,存在不同的理论和研究方法。

理论上主要包括概率统计理论、断裂力学理论和能量释放理论。

方法上则包括采用强度尺寸效应公式和数值分析的方法。

其中,能量释放理论[1]是材料力学领域比较认同的尺度效应理论,该理论认为混凝土材料存在特征长度,在破坏时出现一个长裂纹或一个具有微裂纹的大的断裂扩展区,因而发生应力重新分布和储存能的逐渐释放。

文献[2][3]指出岩土体类变形系统是一开放的系统,由于其内部的非线性作用机制,其变形过程是一能量耗散过程。

现拟从能量耗散的角度研究分析混凝土材料的受力变形过程和强度本质,并提出混凝土强度尺度效应律的预期形式。

1　混凝土材料的受力变形过程和能量耗散研究混凝土强度的尺度效应,离不开研究混凝土材料的破坏过程和破坏机理。

混凝土材料的受力变形过程通常可分为四个阶段:1)弹性阶段。

系统内部没有宏观不可逆过程,是一种平衡态。

2)稳定破裂发展阶段。

在该阶段,当应力保持不变时,破裂也停止发展。

经过一定时间,系统可能达到一个宏观上不随时间变化的恒定状态,是一种近平衡态。

3)不稳定的破裂发展阶段。

在此阶段,即使应力保持不变,破裂仍会不断地发展。

由于微破裂的扩展是个自发动态过程,系统离平衡态较远,一方面从外界吸收能量,另一方面又因破裂发展释放能量(以声能或热能等形式),系统的宏观状态随时间变化,微破裂在空间的分布出现应变局部化,即从无序向有序转化,形成耗散结构。

4)过峰值强度后。

混凝土立方体试件劈裂抗拉强度尺寸效应研究

混凝土立方体试件劈裂抗拉强度尺寸效应研究摘要：混凝土结构构件局部承压实验，表明由于混凝土包络面的作用，混凝土的抗压强度增加。

尺寸效应在钢筋混凝土断裂力学中起到重要影响，尽管设计规范提出了具体的标准来防止承载破坏，但并没有考虑到尺寸效应。

研究集中载荷作用下测试尺寸范围为1:4六大系列混凝土立方体试件。

用Bazant 尺寸效应律分析了实验得到的极限荷载，结果与文献中的实验数据进行了比较。

总之，观测到的尺寸效应数据很好的吻合了尺寸效应规律。

关键词：混凝土承载强度尺寸效应律1．引言钢筋混凝土构件设计中承载强度的预测是很有必要的，如钢筋混凝土基础、钢筋混凝土承重桥墩、后张拉混凝土梁的锚固、混凝土铰链和一些水工建筑物的基础。

为了确定混凝土承载能力，若干设计规范采用了Hawkins平方根公式，这个公式没有考虑尺寸效应。

然而，众所周知随着尺寸的增大混凝土结构的强度会降低。

断裂力学中可以很好的解释混凝土结构的尺寸效应。

20世纪70年代，人们发现古典线弹性力学不适应于准脆性材料，如混凝土，刚刚开始了混凝土断裂力学的实验性研究。

由于大量裂缝和全裂缝裂纹尖端的非弹性区的存在，混凝土不适应线弹性断裂力学。

线弹性断裂力学忽略了断裂过程区。

因此，几位研究者为了更确切的描述混凝土的失效研究了非线性断裂力学。

Bazant的非线性断裂力学方法，也就是尺寸效应律，表明在混凝土中强度尺寸效应首先涉及到一个相当大的断裂过程区。

试验试件要求几何相似材料相同，最小尺寸范围是1:4，这是这个方法中最重要的要求之一。

早先已经对Ⅰ-Ⅲ型试件采用尺寸效应律的实验方法进行了试件尺寸对混凝土强度影响的研究。

Niyogi 进行了尺寸效应对混凝土承载强度影响的实验，试验中试件尺寸范围不能应用Bazant 的尺寸效应律。

Niyogi 在实验中采用的试件同一尺寸的配合比也不同（这就增加了影响因素。

）。

在这项研究中，对六种不同尺寸（尺寸范围为1:4）系列的混凝土立方体施加集中载荷。

塑性混凝土强度和尺寸效应的试验研究

塑性混凝土强度和尺寸效应的试验研究宋帅奇;高丹盈;胡良明;严克兵【摘要】通过对12个配合比、3个龄期共405个塑性混凝土试块的强度试验,研究了塑性混凝土相关强度之间的关系,塑性混凝土抗压强度和劈拉强度的尺寸效应,以及塑性混凝土抗压强度与龄期之间的关系.试验结果表明:塑性混凝土抗压强度、劈拉强度、抗折强度之间具有良好的统计关系;相比边长为150mm的立方体试块,边长为100mm的塑性混凝土立方体试块的抗压强度和劈拉强度的尺寸效应系数分别为0.9375和0.8616;龄期对塑性混凝土的抗压强度有较大的影响.在此基础上,建立了相关强度指标之间的换算关系式以及轴心抗压强度与龄期的对数关系式.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2010(030)003【总页数】5页(P32-36)【关键词】塑性混凝土;强度指标;尺寸效应;试验研究【作者】宋帅奇;高丹盈;胡良明;严克兵【作者单位】郑州大学新型建材与结构研究中心,河南,郑州,450002;河南城建学院交通工程系,河南,平顶山,467044;郑州大学新型建材与结构研究中心,河南,郑州,450002;郑州大学新型建材与结构研究中心,河南,郑州,450002;郑州大学新型建材与结构研究中心,河南,郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】TU528.01塑性混凝土是以膨润土、黏土等掺合材料取代普通混凝土中的部分水泥配制而成的柔性材料,通常被用作防渗墙材料,广泛应用于大坝工程、大坝围堰工程、大坝除险加固工程及结构基础工程[1]。

近年来,塑性混凝土在我国三峡大坝围堰、小浪底水库上游围堰、丹江口水库副坝、册田水库等水利工程中广泛应用。

我国对塑性混凝土的研究始于20世纪80年代,中国水利水电基础工程局、长江科学院、清华大学、郑州大学等单位开展了塑性混凝土的试验研究[2-7]。

研究发现塑性混凝土具有强度低、弹性模量低、极限变形大、弹强比(弹性模量与强度的比值)小、渗透系数合适并可控等特点,是较为理想的防渗墙材料。

混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究共3篇

混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究共3篇混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究1混凝土作为广泛使用的建筑材料，在各种力学承载条件下工作。

其中的强度和脆性是影响其性能的重要指标。

尺寸效应是指不同尺寸实体之间的相同载荷下的行为差异。

考虑尺寸效应有助于更好地理解混凝土的性能特征和优化设计。

混凝土脆性和强度是两个非常相关的参数，其中强度是指混凝土抵抗拉力、压力等外力作用的能力；脆性是另一个指标，指混凝土在承受应力下表现为破坏的程度。

混凝土是一种脆性材料，因此在承受压力下会出现明显的破坏。

可以使用多个力学参数来描述混凝土的强度和脆性，包括抗拉强度、抗压强度、断裂模量和断裂韧度等。

在混凝土结构的设计和评估中，这些参数都是非常有用的指标。

在混凝土中，尺寸效应的存在会显著影响混凝土的行为和性能。

不同尺寸实体之间的相同载荷下的行为差异可以用尺寸效应来解释。

例如，在小规模的混凝土试件中，混凝土的表现可能会受到试件尺寸的影响，强度参数可能看起来比大规模的混凝土结构要高。

但是，如果使用大规模的混凝土结构进行测试，实验结果就会表明混凝土的表现更为准确。

这是由于尺寸效应的存在，所以建议在测试混凝土特性时要采用足够的实际尺寸。

从另一个方面考虑，尺寸效应也可以发挥重要作用，以改进混凝土结构的设计和性能。

例如，要达到特定的设计要求，建筑师可以采用大型的混凝土结构，因为这些结构可以承受更大的荷载并具有更高的强度和韧度，从而提高结构的可靠性和安全性。

然而，与此同时，更大的混凝土结构通常需要更多的材料，这意味着成本可能会更高。

因此，在设计混凝土结构时需要权衡各种因素，以获得平衡的设计。

总之，混凝土的脆性和强度是影响其性能的重要指标，同时尺寸效应的存在可能会显著影响混凝土结构的行为和性能。

建议在测试混凝土性能时，采用足够的实际尺寸，并在设计混凝土结构时考虑尺寸效应和成本平衡。

混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究2混凝土是一种常见的建筑材料，其脆性是其使用中面临的一个重要问题。

混凝土强度尺寸效应研究

１引言
已难于满足其强度设计要求。２Ｏ世纪６Ｏ年代以后，人们相继将断裂力学和损伤力学等理论应用于混凝
土的断裂分析中，并取得了有益的成果，寸效应是尺
结构断裂破坏时产生尺寸效应是各种材料均存在的一种现象，对混凝土材料而言，尺寸效应主要表
种尺寸效应不是ｗｅｂｌ类型的。８ｉｕｌＯ年代初期，Ｂｚｎ基于能量释放的近似分析，出了尺寸效应ａａｔ提的简单公式。Ｃｒｉｔｒｉａｐｎｅｒ应用分形的方法研究混凝
土强度的尺寸效应，引入了令人感兴趣的观点。强度尺寸效应可能由以下６方面的因素所引起。（）界效应。由于混凝土构件模板的作用，１边大
混凝土强度尺寸效应研究
周青松于清树冯本秀
（徽工业大学职业技术学院）安
摘要：由于混凝土的非均匀性及准脆性特性，述了混凝土材料强度的尺寸效应存在原因，论
探讨了混凝土强度尺寸效应的必要性，理论方面介绍了国内外有关混凝土强度尺寸效应的研究从
维普资讯
ＳｅｉｌＮｏ．４ｒａ４５
矿业快
报
Ｊｎ、０６ｕｅＭＡＴＩＯＮＯＦＭＩＮＧＮＤＵＳＮＩＩＴＲＹ
总第４５期４
２０年６月第６期０６
脆性和准脆性材料的一种基本特性。ｐａＫａｌｎ最早研

混凝土芯样尺寸效应的研究

重庆大学硕士学位论文混凝土芯样尺寸效应的研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：***20040510摘要随着社会建设事业的高速发展，混凝土结构选用的钢筋间距愈来愈密、直径愈来愈粗，要做到钻取直径为１００ｍｍ混凝土芯样难度也越来越大，工程界对以中小直径芯样（直径≤ｌＯＯｍｍ）替代大直径芯样（直径为ｌＯＯｍｍ）的要求日趋强烈；此外，现行的《钻芯法检测混凝土强度技术规程》中存在的问题在实际工程检测中也日益突出。

本文通过对数百个混凝土芯样和长方体试块的强度无损检测试验，并主要就中、小直径芯样试件替代大直径芯样试件在工程检测中的可行性，实验室中钻芯法试验结果与回弹法试验结果的比较，同批次相同施工条件下统计法评定混凝土强度的合理芯样数目的确定以及钻芯法检测混凝土强度目前存在的一些问题进行了分析和研究。

通过试验，验证了当混凝土骨料最大粒径满足现行的《钻芯法检测混凝土强度技术规程》的要求时，小直径芯样（此处芯样直径为７３ｒａｍ）替代大直径芯样（直径为ｌＯＯｍｍ）是可行的，并得到了二者之间抗压强度的尺寸效应系数。

此外，通过试验分析，得出了直径为７３ｒａｍ和直径５０ｍｍ芯样的芯样试件混凝土换算系数，即高度影响系数。

对试验中所得的和钻芯法和回弹法的数据分析，发现了二者间的相互关系，可作为日后工程检测的一个参考依据。

通过统计抽样理论和误差理论，得出了统计法评定混凝土的合理芯样数量，拓宽了钻芯法的应用范围，为统计评定提供了可靠的依据。

关键词：无损检测技术，钻芯法，回弹法，混凝土芯样ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＳＯＣｉａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂａｒｓｉｓｃｌｏｓｅｒｔｈａｎｂｅｆｏｒｅ．ｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｄｒ“１ｉｎｇｃｏｒｅｆｒｏｍｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｆｏｒｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇｌａｒｇｅ——ｄｉａｍｅｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗｉｔｈｓｍａｌｌ——ｄｉａｍｅｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｉｓｍｏｒｅｉｎｔｅｎｓｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｊｎｔｈｅｄｒｉｉｉｃｏｒｅｆｏｒｔｅｓｔｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｍｏｒｅｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ．Ｔｈｅｔｈｅｓｉｓｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈａｔｐｒｏｂｌｅｍｆｒｏｍｆｏｕｒｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗｉｔｈｓｍａｌｌｄｉａｍｅｔｅｒｉｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄｂｙｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗｉｔｈｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｉｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎ，ｒｅｓｕｌｔｓｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｃｏｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｒｅｂｏｕｎｄｍｅｔｈｏｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｃｏｒｅｆｏｒｃｈｅｃｋｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｌｏｃａｌｅ，ａｓｗｅｌ１ａｓｔｈｅｑｕｅｓｔｉｏｎｓ１ｉｅｓｉｎｄｒｉＩＩｉｎｇｃｏｒｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｈｅｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｃｏｍｐｏｓｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｒｅｑｕｅｓｔｒｅｇｕｌａｔｅｄｉｎ｛ＤｒｉｌｌＣｏｒｅｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｅｎｇｔｈ》，ｓｍａｌｌ—ｄｉａｍｅｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄｂｙｌａｒｇｅ—ｄｉａｍｅｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｉｓｃｈｅｃｋｅｄｉＳｆｅａｓｉｂｌｅ．Ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗｅｇｅｔｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｏｆｔｈｅｍ．Ｆｍ’ｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉＳｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ｗｅｇｅｔｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｗｈｅｎｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｃｏｒｅｉｓ？３ｍｍｏｒ５０ｍｍ．Ｆｒｏｍｔｈｅｔｅｓｔａｎｄｓｔｕｄｙｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅｒｅａｃｈｅｄ，ｗｅｃａｎｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈａｔｔｈｅｒｅｉＳｓｏｍｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｒｉｌｌｃｏｒｅａｎｄｒｅｂｏｕｎｄｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｍｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓａｈａｓｉＳｆｏｒｔｅｓｔｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｔｏｇｅｔｈｅｒ．Ｗｈｅｎｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｓａｍｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｌｏｃａｌｅｃａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｃｏｒｅｆｏｒｃｈｅｃｋｉｎｇｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｍｅｅｔｅｎｏｕｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄ：Ｎｏ—ｄａｍｎｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｓｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓ，ＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏｒｅ，ＲｅｂｏｕｎｄＭｅｔｈｏｄ，ＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｒｅＩＩＩＩ绪论１绪论１．１引言２ｌ世纪，工业与民用建设将成为我国经济新的增长和消费点。