钢筋混凝土破坏准则及本构关系共89页文档

本构关系

④其它力学理论类模型。 (非弹性模型) 各类本构模型的理论基础、观点和方法迥异，表达形式多样，简繁相差悬殊，适用范围和计算结果的差别大。很难确认一个通用的混凝土本构模型，只能根据结构的特点、应力范围和精度要求等加以适当选择。至今，实际工程中应用最明和使用方便的非线弹性类本构模型。
1、各向同性本构模型
结构中的任何一点，共有6个独立的应力分量：即正应力σ11、 σ22 、 σ33 剪应力τ12=τ21、 τ23=τ32 、 τ31=τ13 。相应地也有6个应变分量：为正应变ε11、 ε22 、 ε33 剪应变γ12=γ21、 γ23=γ32 、 γ31=γ13 假设材料的各方向同性、有相等的弹性常数，即可建立正应力-正应变和剪应力-剪应变之间的关系如下：
所以，钢筋混凝土非线性本构关系的内容非常丰富，试验和理论研究也有一定难度。经过各国研究人员的多年努力，本构关系的研究已在宽广的领域内取得了大量成果，其中比较重要和常用的本构关系有： ◆混凝土的单轴受压和受拉应力-应变关系；
◆混凝土的多轴强度（破坏准则）和应力-应变关系；
◆多种环境和受力条件下的混凝土应力-应变关系，包括受压卸载和再加载，压拉反复加卸载，多次重复荷载（疲劳），快速（毫秒或微秒级）加载和变形，高温（＞l00oC）和低温＜0oC）状况下的加卸载，……；
4.8.2非线性分析中的各种本构关系
结构分析时，无论采用解析法和有限元法都要将整体结构离散化、分解成各种计算单元。例如二、三维结构的解析法取为二维或三维应力状态的点（微体），有限元法取为形状和尺寸不同的块体；杆系结构可取为各杆件的截面、或其一段、或全长；结构整体分析可取其局部，如高层建筑的一层作为基本计算单元。因此，本构关系可建立在结构的不同层次和分析尺度上．当然最基本的是材料一点的应力-应变关系，由此决定或推导其他各种本构关系。各种计算单元的本构关系一般是以标准条件下，即常温下短时一次加载试验的测定值为基础确定的。当结构的环境和受力条件有变化时，如反复加卸载、动载、荷载长期作用或高速冲击作用、高温或低温状况、……等，混凝土的性能和本构关系随之有不同程度的变化、必须进行相应修正，甚至重新建立专门的本构关系。

混凝土破坏准则与本构关系

大值: 用 f1， f2， f3 表示，相应的峰值主应变为：ε1p，ε2p，ε3p。
σ3 σ1
符号规则为：
σ2
σ2
f受1 拉f2为正f3、受压1p为负 2 p 3 p
σ1
σ3
国内外发表的混凝土多轴试验资料已为数不少，但
由于所用的三轴试验装置、试验方法、试件的形状和材料等都有很大差异，混凝土多轴性能的试验数据有较大离散性。尽管如此，混凝土的多轴强度和变形随应力状态的变化仍有规律可循，且得到普遍的认同。
①在试件和加压板之间设置减摩垫层； ②刷形加载板；
③柔性加载板；
④金属箔液压垫。
后三类措施取得较好的试验数据，但其附件的构造复杂，加工
困难，造价高，且减摩效果也不尽理想。至今应用最多的还是各种材料和构造的减摩垫层，例如两片聚四氟乙烯（厚2 mm）间加二硫化钼油膏，三层铝箔（厚0.2 mm）中间加二硫化钼油膏，分小块的不锈钢垫板等。
在复杂结构中，混凝土的三向主应力不等，且可能是有拉有压。显然，试验装置应能在3个方向施加任意的拉、压应力和不同的应力比例（σ1：σ2：σ3）。70年代后研制的试验装置大部分属此类。
真三轴试验装置的最大加载能力为压力：
3000 kN / 2000 kN / 2000 kN
拉力为： 200kN / 200kN 混凝土试件一般为边长50～150 mm的立方体。进行
2、施加拉力
对试件施加拉力，须有高强粘结胶把试件和加载板牢固地粘结
在一起。此外，试件在浇注和振捣过程中形成含有气孔和水泥砂浆较多的表层（厚约2～4 mm），抗拉强度偏低，故用作受拉试验的试件先要制作尺寸较大的混凝土试块，后用切割机锯除表层 ≥5 mm后制成。
3、应力和应变的量测

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法钢筋混凝土梁是建筑结构中常用的承载元件，常用于梁、柱、板等构件。

在使用过程中，钢筋混凝土梁可能会遭受各种不同形式的破坏。

本文将介绍钢筋混凝土梁的常见破坏形式以及避免方法。

一、常见破坏形式1. 弯曲破坏：弯曲是钢筋混凝土梁最常见的破坏形式之一。

当荷载作用于梁上时，梁会受到弯曲力矩的作用，由于混凝土的强度较低，如果荷载过大或者梁的弯曲半径过小，梁就会发生弯曲破坏。

2. 剪切破坏：钢筋混凝土梁在水平方向受到的剪应力可能导致剪切破坏。

当荷载作用于梁上时，梁内部会发生剪切力的传递，当剪切力超过混凝土和钢筋的抗剪强度时，梁就会发生剪切破坏。

3. 拉断破坏：拉断是钢筋混凝土梁另一种常见的破坏形式。

当梁上的荷载达到一定程度时，横向剪应力会引起钢筋的拉断。

这种破坏形式通常发生在较大跨度的梁中。

4. 压碎破坏：压碎是指混凝土发生压力超过其抗压强度而发生破坏的情况。

通常，当梁发生弯曲破坏时，梁的顶部会受到压力作用，如果压力过大，混凝土就会压碎。

5. 粘结破坏：粘结破坏是指混凝土与钢筋之间的粘结强度不够，导致混凝土剥离、剪切或者脱落。

这种破坏形式通常发生在混凝土质量不好或施工不当的情况下。

二、避免方法为了避免钢筋混凝土梁的破坏，可以采取以下措施：1. 合理设计：在设计过程中，需要充分考虑梁的荷载、跨度、悬臂长度等参数，合理确定梁的几何尺寸和钢筋配筋量，以确保梁的强度和刚度满足设计要求。

2. 材料选择：选择质量可靠的混凝土和钢筋供应商，确保混凝土和钢筋的质量符合规定。

3. 施工质量控制：严格按照施工图纸和相关规范要求进行施工，确保梁的几何尺寸、钢筋和混凝土的配筋、浇筑工艺等达到要求，避免施工质量不良引起的破坏。

4. 加强梁的受力性能：可以在梁的顶部加设型钢或其他钢材，以提高梁的受力性能，增加其抗弯曲和抗剪切性能。

5. 加固或修复破损梁：当钢筋混凝土梁出现损坏或破坏时，可以进行加固或修复措施，如增加剪力钢筋、加固梁底部、切割梁段加焊等，以恢复梁的承载能力。

混凝土破坏准则

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B的一条线形成的平面）由3-：6砸体胞|*1的備¥血崎干曙ft室宦为空输,比）r <r） TAtt（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。

CT 1=ft,^ 2=ft, (T 3= ft.(b将上面的条件代入三个主应力公式中得到: 当00600度，且有° 1>^ 2>^ 3时，破坏准则为°仁ft.即:因为1:,2J2所以 f ( , , )2 cos3 f t 0图3-17 最大竝应力軽度矗劑的股子午线.屋耳在丈¥圖卜址序(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：max(21 2,2|2 3,2|3 1)K他的强度准则中的破坏面与静水压力I1的大小没有关系，子午线是与平行的平行线，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。

f t可以得f I l ,J 22.3JCOS I i 3f t 0在pi 平面上有:0，所以2 cos .3 f 七0，故3 f t.2 cosftm2 ■—— jjcos(3) von Mises 强度理论他提出的理论与三个剪应力都有关用应力不变量来表示为： f J 2) 3J 2 K 0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，但其强度与没有关系, 拉压破坏强度相等与混凝土的性能不符。

Part3混凝土多轴应力破坏准则_OK

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在设计混凝土的三轴试验方法和试验装置时，有些试验技术问题需要研究解决，否则影响试验结果的可靠性和准确性，决定三轴试验的成败。主要的技术难点和其解决措施有：
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。
慕尼黑工大（68年）
一框架弹性悬挂在另一框架上，钢刷传力，可减小不对称应力。
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共同特点是：在3个相互垂直的方向都设有独立的活塞、液压缸、供油管路和控制系统。
但主要机械构造差异很大，有的在3个方向分设丝杠和横梁等组成的加载架，有的则利用试验机施加纵向应力，横向（水平）的两对活塞和油缸置于一刚性承载框内，以减小设备占用空间，方便试验。
混凝土多轴试验时，试件表面有加载板阻挡，周围的空间很小，
成为应变量测的难点。试验中一般采用两类方法：
①直接量测法，在试件表面上预留浅槽（深2～3 mm）内粘贴电
阻应变片，并用水泥砂浆填满抹平；或者在打磨过的试件棱边上
粘贴电阻片（影响试件性能，应变片可能被破坏）；
②间接量测法，使用电阻式或电感式变形传感器量测试件同方向
所有的混凝土多轴试验装置，按试件的应力状态分为两大类： 1、常规三轴试验机
一般利用已有的大型材料试验机，配备一个带活塞的高压油缸和独立的油泵、油路系统。
试验时将试件置于油缸内的活塞之下，试件的横向由油泵施加液压，纵向由试验机通过活塞加压。试件在加载前外包橡胶薄膜，防止高压油进入试件裂缝，胀裂试件，降低其强度。

混凝土的破坏准则

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：
π平面和相似角的定义
静水压力轴：在这些等倾面中，处于第一象限的面中通过坐标系原点的法线即为等应力轴，也称静水压力轴。在此轴线上，每点的三个主应力的大小 r 和符号都相同。应力矢量 OP 可以分解为沿 ON 轴方向的分量ξ 和垂直于 ON 轴的分量ρ。偏平面：过等应力轴上任一点作垂直于等应力轴的平面，称为偏平面，其中过原点的偏平面又称π 平面。则垂直于 ON 轴的分量在π 平面上的投影与分量相同。
三、子午线的特征 1。子午线的获得（1）拉子午线拉子午线相当于在静水应力状态叠加一个方向的拉应力，此时θ=0° 。由于实验困难，所以沿拉子午线的数据相当少。其中包括单轴抗拉强度 f t′和等双轴抗压强度 f ′bc。（σr 和σz 分别代表径向和轴向的应力） σ r = σ 2 = σ 3 < σ z = σ1 拉为正

混凝土在双向应力作用下新的破坏准则和弹塑性本构关系

第31卷第2期2003年4月浙江工业大学学报J O U RN A L O F ZHE JIAN G U N IV ER SIT Y O F T ECHN O LO G Y V o.l 31N o.2A p r .2003文章编号:1006-4303(2003)02-0119-05收稿日期:2002-06-15;修订日期:2003-02-25基金项目:国家杰出青年基金(59625814)和大连理工大学国家重点实验室基金联合资助项目作者简介:郑建军(1963-),男,浙江黄岩人,教授,工学博士,哲学博士,主要从事混凝土理论和应用研究。

混凝土在双向应力作用下新的破坏准则和弹塑性本构关系郑建军1,徐世火良2,周欣竹1(1.浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310032;2.大连理工大学土木建筑工程学院,辽宁大连116024)摘要:讨论了混凝土在双向应力作用下的破坏准则和弹塑性本构关系。

根据混凝土的破坏特性,提出一个包含二个物理参数的破坏准则。

在此基础上,通过构造塑性位势导出了混凝土在双向应力作用下弹塑性本构关系。

最后,该破坏准则和本构关系与混凝土实验进行了比较,从而证实了它们的有效性。

关键词:混凝土;破坏准则;弹塑性本构关系;双向应力中图分类号:TU 313 文献标识码:AA new failure cr iterion and elastic -plastic constituti ve relationfor concrete under b i ax i al stressesZH ENG Jian-j u n 1,XU Sh i -lang 2,ZHOU X in-zhu 1(1.S choo l of C i v il Eng ineer i ng and A rch itectu re ,Zh ejiang U n i vers ity of T ech no l ogy ,H ang zhou 310032,C h ina ;2.S ch ool of C i vilE ng i neeri n g and A rch itectu re ,Da li an U n i vers it y o f T echno logy,D alian 116024,Ch i na)Abstract :A ne w fa ilure criterion and e lastic-p lastic con stitu tiv e re la ti o n fo r concre te under b iax ia l stresses is discussed in th is pape r .A cco rd i n g to the fa il u re cha racte ristics o f con-crete ,a fa il u re criterion invo lv ing t w o phy sica l para m e te rs is p resen ted .B ased on the fa il -u re criter i o n,an e lastic -p lastic constitu tive re la tion fo r concre te unde r b iax ia l stresses is deriv ed by constitu ti n g a p lastic po ten tial.F inally ,the failu re criterion and the con stitu-tive re lation are com pa red w ith concre te expe ri m ents and the ir effecti v eness is then ve ri -fied .K ey w ords:concre te ;fa il u re criter i o n ;e lastic -p lastic con stitu tive relation ;b iax ia l stress 0　引　言在对混凝土结构进行非线性分析时,破坏准则和本构关系的建立是至关重要的,它直接关系到分析的精度。

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件，其主要功能是承受竖向荷载和弯矩。

但在使用过程中，钢筋混凝土梁也会出现各种破坏形式。

破坏形式的出现不仅会影响梁的承载能力，还可能对整个建筑结构造成严重的安全隐患。

了解钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法对于建筑工程及相关领域的从业人员至关重要。

一、钢筋混凝土梁的破坏形式1. 弯曲破坏：由于受到外部荷载的作用，梁的底部受拉，顶部受压，当受力超过梁的承载能力时，梁将产生弯曲破坏。

这种破坏形式是最常见的，也是最容易引起人们关注的。

2. 剪切破坏：当梁的端部受到水平方向的作用力时，梁内部就会产生剪切力。

当剪切力达到一定数值时，梁就会产生剪切破坏。

3. 破坏形式三：除了上述常见的破坏形式之外，还有一些其他类型的破坏，比如扭曲破坏、冲切破坏等。

1. 材料缺陷：在生产过程中，材料的质量不达标，比如混凝土内部存在空鼓、钢筋锈蚀等情况，都会导致梁的承载能力降低，从而引发破坏。

2. 设计不合理：建筑结构设计不合理、计算错误等情况也是导致梁破坏的重要原因之一。

3. 使用不当：在使用过程中，由于维护不当、荷载超标等情况也可能导致梁的破坏。

三、避免梁破坏的方法1. 加强质量管控：在施工过程中，严格控制混凝土的配比、浇筑质量、钢筋的质量等，提高材料的质量。

2. 加强设计审查：在梁的设计过程中，严格按照相关标准和规范进行设计，审查设计图纸，确保设计的合理性和严谨性。

3. 加强维护管理：在使用过程中，定期对梁进行维护和检查，发现问题及时处理，避免破坏的发生。

4. 设计合理的预应力梁：采用预应力技术，通过对梁施加预应力，改善梁的受力性能，提高梁的承载能力，从而降低破坏的风险。

5. 内部加固：对破坏严重的梁进行内部加固，可以有效延长梁的使用寿命，降低破坏的风险。

钢筋混凝土梁作为建筑结构中重要的承重构件，其破坏形式及避免方法对于建筑工程及相关领域的从业人员具有重要的意义。

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一，其承载着楼板和楼板之间的荷载，并且在建筑物中起到了至关重要的作用。

钢筋混凝土梁在使用过程中会受到各种外部力的作用，容易发生破坏，严重影响建筑物的安全性和使用寿命。

了解钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法对于建筑工程实践具有重要意义。

1. 弯曲破坏弯曲破坏是指在梁的跨中或跨两侧发生的钢筋混凝土梁发生的一种破坏形式。

当受力超过梁的承载能力时，梁会发生弯曲破坏，主要表现为混凝土压碎和开裂，钢筋拉断。

2. 剪切破坏3. 碳化腐蚀碳化腐蚀是指梁中的钢筋由于受到氧气和水的腐蚀作用，表面形成铁氧化物，使钢筋产生腐蚀和变薄，从而导致梁的承载能力减弱。

4. 腐蚀破坏5. 设计和施工缺陷设计和施工缺陷是指在钢筋混凝土梁的设计和施工过程中，由于设计不当或施工不合格而导致的梁的强度不足或受力不均匀，从而引起梁的破坏。

1. 设计合理钢筋混凝土梁的设计首先要合理，包括选择合适的梁截面尺寸、合理的钢筋配筋、合理的混凝土配合比等，在设计阶段就要考虑到梁在使用过程中受到的外部荷载，确保梁具有足够的承载能力和变形能力。

2. 施工质量在梁的施工过程中，要保证混凝土的质量和钢筋的连接质量，严格按照设计要求进行施工，避免出现浇筑不均匀、露筋、孔洞等质量问题。

3. 加强维护在梁的使用过程中，要加强对梁的维护，及时修补梁上的裂缝和控制碳化腐蚀，保证梁的保护层完整，防止混凝土的老化和腐蚀。

4. 使用耐久性材料在梁的建设过程中，要选择耐久性好的混凝土和钢筋材料，以延长梁的使用寿命，减少破坏的可能性。

5. 定期检测定期对梁的力学性能和耐久性进行检测，发现问题及时修复，保证梁的安全使用。

了解钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法，对于保障建筑物的安全和延长梁的使用寿命具有重要意义。

希望建筑工程从业者能够在设计、施工和维护过程中，严格按照要求，确保钢筋混凝土梁的质量和安全。

钢筋混凝土破坏准则及本构关系89页PPT

46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
钢筋混凝土破坏准则及本构关系
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法钢筋混凝土梁作为建筑结构中常见的构件，其负责承担水平荷载和垂直荷载，在长期使用和外部环境变化的影响下，可能会出现各种不同形式的破坏。

为了确保建筑结构的安全和稳定，需要对钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法进行深入的了解和研究。

一、钢筋混凝土梁破坏形式1. 弯曲破坏当钢筋混凝土梁受到外部荷载作用时，会发生梁的弯曲变形，长期作用下，弯曲变形可能会导致梁的弯曲破坏。

弯曲破坏的表现形式为混凝土受拉区或受压区出现裂缝，钢筋产生屈服或拉断，梁的弯曲变形超过一定限度后将发生破坏。

2. 剪切破坏当钢筋混凝土梁受到较大的剪切力作用时，会引起梁的剪切破坏。

剪切破坏的主要表现为混凝土受拉区出现裂缝，裂缝呈45度角分布，当剪切力作用超过一定限度时，梁将发生剪切破坏。

1. 不合理的受力设计如果梁的受力设计不合理，比如截面尺寸、钢筋配筋不符合规范要求，会导致梁在使用过程中承受不均匀的受力，从而加剧梁的破坏。

在梁的设计过程中应充分考虑受力情况，合理确定梁的截面尺寸和钢筋配筋，确保梁的受力合理稳定。

2. 长期荷载作用长期荷载作用会导致梁的变形和裂缝的发展，进而加剧梁的破坏。

在梁的设计和使用过程中，需要合理考虑长期荷载的影响，特别是在考虑预应力、收缩和冷却变形等因素时，应进行合理的计算和控制。

3. 不良施工质量如果梁的施工质量不达标，比如混凝土拌合不均匀、浇筑不密实、钢筋绑扎不到位等，都会导致梁的质量不达标，从而加剧梁的破坏。

在梁的施工过程中，需要加强对材料和工艺的质量控制，确保梁的施工质量达标。

4. 外部环境因素外部环境因素如潮湿、高温、腐蚀等都可能影响钢筋混凝土梁的使用寿命和破坏程度。

在建筑结构设计和维护过程中，需要充分考虑外部环境因素的影响，采取相应的措施加以防范和保护。

钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法是建筑结构设计和施工中需要重点关注的问题。

只有充分了解和掌握钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法，才能有效保障建筑结构的安全和稳定。

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一，其承载着建筑物的重量和承受着各种外部荷载。

在使用过程中，钢筋混凝土梁可能会出现各种破坏形式，影响建筑物的安全性和使用寿命。

了解钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法对于建筑结构的设计、施工和维护具有重要意义。

1. 弯曲破坏弯曲破坏是钢筋混凝土梁最常见的破坏形式之一。

在受到外部荷载作用时，梁的下表面产生压应力，而上表面产生拉应力，当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时，混凝土将发生开裂，导致梁的弯曲破坏。

2. 剪切破坏剪切破坏是指在受到剪切力作用下，梁内部产生剪切破坏而失效的现象。

当横向荷载作用于梁时，梁的纵向钢筋和混凝土产生相对滑移，当滑移发展到一定程度时，梁将发生剪切破坏。

3. 碳化和腐蚀碳化是指混凝土中水泥碳酸盐受到二氧化碳的侵蚀而失去碱性的过程。

当混凝土失去碱性后，钢筋将失去保护层，进而容易发生腐蚀。

腐蚀会使钢筋的截面减小，降低其抗拉能力，最终导致梁的破坏。

4. 断裂破坏断裂破坏是指在受到极端荷载作用下，梁内部产生断裂而失效的现象。

例如在地震、爆炸等极端荷载作用下，梁的钢筋和混凝土将产生断裂破坏。

5. 粉化和脱落粉化是指混凝土材料长期受到外部环境的侵蚀而失去强度和稳定性，喷脱落成粉末的现象。

当混凝土粉化和脱落时，梁的承载能力将大大减小，容易导致破坏。

1. 合理设计合理的结构设计是避免钢筋混凝土梁破坏的重要措施。

在设计过程中，应根据具体的使用条件和荷载情况来确定梁的尺寸、钢筋配筋和混凝土配合比，以保证其在设计使用寿命内不发生破坏。

2. 严格施工严格的施工质量控制是防止梁破坏的关键。

在梁的施工过程中，应严格控制混凝土的配合比和浇筑质量、钢筋的加工和安装质量、模板的拆除时机等施工工艺，以保证梁的质量和性能。

3. 加强钢筋保护加强钢筋保护是减少梁破坏的重要手段。

在梁的设计和施工过程中，应采取措施保护梁的钢筋，如采用耐候钢筋、设置混凝土保护层、防止碳化腐蚀等，以延长梁的使用寿命。

附录C：钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准则

附录C 钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准则C.1 钢筋本构关系C.1.1 普通钢筋的屈服强度及极限强度的平均值f ym 、f stm 可按下列公式计算：)645.11/(s yk ym f f δ-= (C.1.1-1))645.11/(s stk stm f f δ-= (C.1.1-2)式中：f yk 、f ym ——钢筋屈服强度的标准值、平均值；f stk 、f stm ——钢筋极限强度的标准值、平均值；δs ——钢筋强度的变异系数，宜根据试验统计确定。

C.1.2 钢筋单调加载的应力-应变本构关系曲线（图C.1.2）可按下列规定确定。

图C.1.2 钢筋单调受拉应力-应变曲线1，有屈服点钢筋2，无屈服点钢筋式中：E s ——钢筋的弹性模量；σs ——钢筋应力； εs ——钢筋应变；f y,r ——钢筋的屈服强度代表值，其值可根据实际结构分析需要分别取f y 、f yk 或f ym ；f st,r ——钢筋极限强度代表值，其值可根据实际结构分析需要分别取f st 、f stk 或f stm ；εy ——与f y,r 相应的钢筋屈服应变，可取f y,r /E s ； εuy ——钢筋硬化起点应变；εu ——与f st,r 相应的钢筋峰值应变；k ——钢筋硬化段斜率，k=（f st,r -f y,r ）/(εu -εuy )。

C.1.3 钢筋反复加载的应力-应变本构关系曲线图(C.1.3)宜按下列公式确定，也可采用简化的折线形式表达。

()[]b ab s Pa bas a s s s E E σεεεεεεεεσ--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=)( (C.1.3-1)ba b s a b s E k E p σεεεε----=)())(((C.1.3-2)图C.1.3 钢筋反复加载应力-应变曲线式中：εa ——再加载路径起点对应的应变；σb 、εb ——再加载路径终点对应的应力和应变，如再加载方向钢筋未曾屈服过，则σb 、εb 取钢筋初始屈服点的应力应变。

钢筋混凝土结构破坏形式

钢筋混凝土结构破坏形式钢筋混凝土结构是目前建筑工程中广泛应用的结构形式之一，其具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。

然而，在长期的使用过程中，由于各种因素的影响，钢筋混凝土结构可能会出现不同形式的破坏，影响其安全性和使用功能。

下面我们就来详细了解一下钢筋混凝土结构常见的破坏形式。

一、弯曲破坏弯曲破坏是钢筋混凝土梁在受弯时常见的破坏形式。

当梁所承受的弯矩逐渐增加，受拉区的混凝土首先出现裂缝。

随着荷载的继续增加，裂缝逐渐向上扩展，受拉钢筋逐渐屈服。

当受压区的混凝土达到极限抗压强度时，梁就会发生破坏。

弯曲破坏又可以分为适筋梁破坏、超筋梁破坏和少筋梁破坏三种情况。

适筋梁破坏是一种延性破坏，在破坏前有明显的预兆，表现为受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎。

这种破坏形式能够充分发挥钢筋和混凝土的材料性能，是设计中期望出现的破坏形式。

超筋梁破坏则是由于受拉钢筋配置过多，在受压区混凝土被压碎之前，受拉钢筋不屈服。

这种破坏形式没有明显的预兆，属于脆性破坏，在设计中应避免。

少筋梁破坏是由于受拉钢筋配置过少，一旦受拉区混凝土出现裂缝，钢筋很快就会达到屈服强度甚至被拉断，导致梁的破坏。

这种破坏也属于脆性破坏，且承载力很低，在设计中同样不允许出现。

二、剪切破坏剪切破坏是钢筋混凝土结构中较为常见且危害较大的一种破坏形式。

剪切破坏通常发生在梁的剪跨段、柱的节点区等部位。

在梁中，剪切破坏主要有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种形式。

斜拉破坏发生在剪跨比较大且配箍率较低的情况下，其特点是混凝土斜裂缝一旦出现，箍筋很快达到屈服强度，梁发生突然的脆性破坏。

剪压破坏发生在剪跨比适中且配箍率适当的情况下，其破坏特征是混凝土斜裂缝出现后，箍筋屈服，然后受压区混凝土被压碎，破坏时有一定的预兆，属于延性破坏。

斜压破坏则发生在剪跨比较小且配箍率较高的情况下，其破坏特征是混凝土在梁腹处被压碎，箍筋不屈服，属于脆性破坏。

在柱中，剪切破坏通常发生在节点区，由于节点区的受力情况复杂，混凝土受到的剪应力较大，容易发生剪切破坏。

Part3混凝土多轴应力破坏准则

在复杂结构中，混凝土的三向主应力不等，且可能是有拉有压。显然，试验装置应能在3个方向施加任意的拉、压应力和不同的应力比例（σ1：σ2：σ3）。70年代后研制的试验装置大部分属此类。
真三轴试验装置的最大加载能力为压力：
3000 kN / 2000 kN / 2000 kN
拉力为： 200kN / 200kN 混凝土试件一般为边长50～150 mm的立方体。进行
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：
◆设计时，如采用混凝土单轴压或拉强度，其结果
是：过低地给出二轴和三轴抗压强度，造成材料浪费，却又过高地估计多轴拉-压应力状态的强度，埋下不安全的隐患，显然都不合理。
许多国家对混凝土多轴性能的大量系统性试验和理论研究，取得的研究成果有的已经融入相关设计规范。
美、英、德、法等国的预应力混凝土压力容器设计规程、俄国和日本的水工结构设计规范，以及模式规范CEB-FIP MC90等都有明确的条款，规定了混凝土多轴强度和本构关系的计算公式（或图、表）。这些成果应用于工程实践中，取得了很好的技术经济效益。
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。

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法

钢筋混凝土梁破坏形式及避免方法钢筋混凝土梁是建筑工程中常用的结构形式之一，具有承载能力强、耐久性好等优点。

在使用过程中，钢筋混凝土梁可能会因为各种原因发生破坏，影响结构的安全性和稳定性。

深入了解钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法对于工程施工和维护至关重要。

一、钢筋混凝土梁破坏形式1. 弯曲破坏：当梁受到荷载作用，超出了其强度极限时，会发生弯曲破坏。

这种破坏形式主要表现为梁的底部产生裂缝，甚至发生断裂，严重影响梁的承载能力。

3. 横向拉裂破坏：当梁受到弯曲荷载作用时，梁的顶部和底部会产生横向拉裂，严重影响梁的受力性能。

4. 碳化腐蚀破坏：长期受到潮湿空气的侵蚀，钢筋表面会产生碳化腐蚀，导致钢筋强度下降，从而影响梁的整体承载性能。

1. 设计合理：在钢筋混凝土梁的设计过程中，应充分考虑梁所承受的荷载情况，合理选择梁的截面尺寸、配筋方案等，使梁在承受荷载时能够充分发挥作用，避免因设计不合理导致的破坏。

2. 材料选择：在梁的施工过程中，应选择优质的混凝土和钢筋材料，确保材料的质量符合相关标准要求，避免材料质量不合格导致的破坏。

3. 施工质量控制：在梁的施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，保证梁的截面尺寸、配筋数量、混凝土浇筑质量等符合要求，避免因施工质量不合格导致的破坏。

4. 预防碳化腐蚀：在梁的使用过程中，应加强对钢筋混凝土梁的维护和保养工作，定期检查梁的表面情况，及时进行修补和防护措施，延长梁的使用寿命。

5. 加强监测管理：在梁的使用过程中，应加强对梁的监测管理工作，定期进行综合性能检测，了解梁的受力情况，及时发现梁的隐患，做好维护工作，保障梁的安全性和稳定性。

钢筋混凝土梁作为建筑工程中常用的结构形式，具有非常重要的承载作用。

在施工和使用过程中，尤其需要重视钢筋混凝土梁的破坏形式及避免方法，加强设计、材料选择、施工质量控制、预防碳化腐蚀和加强监测管理等方面的工作，做好保养和维护工作，确保梁的安全使用。