混凝土破坏准则总结
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。
混凝土原理与设计04.2破坏准则讲解
4.4.1破坏包络面的形状及其表达
将试验中获得的混凝土多轴强度（f1 , f2 , f3）的数据，在主应力 空间坐标系（σ1 ,σ2 ,σ3）中相连，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)
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;
④八面体应力— σoct ,τoct ; ⑤平均应力—σm ,τm θ。
采用上述应力量致使准则的数学形式差别很大，不 便作深入对比分析。但这些应力量借助下列基本公式 可以很方便地互相变换：
采用上述应力量致使准则的数学形式差别很大，不便作深人 对比分析。但这些应力量借助下列基本公式可以很方便地互相 变换：
0 fc oct
f1 f2 f3 I1
3
3
3
m
0 fc oct
( f1 f2 )2 ( f2 f3 )2 ( f3 f1)2 3
ft σ1
-fc
ftt ft
σ1
σ2
ξ
-σ1
σ1
-(σ1, σ2) σ3
σ2
σ2
σ1
fcc
-fc
-σ2
静水压力轴（即各点应力状态均满足：σ1=σ2=σ3）。 与各坐标轴的夹角相等，均为
arc cos(1/ 3) 静水压力轴
-σ3
静水压力轴上一点与坐
标原点的距离称为静水压 力（ξ）；
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。
混凝土梁的破坏形态标准
混凝土梁的破坏形态标准混凝土梁是建筑结构中十分常见的一种构件，其作用是承受楼板、墙体等上部结构的荷载，并将荷载传递到下部的柱子或地基上。
由于混凝土梁的工作环境复杂，其遭受的荷载也会有所不同，因此梁的破坏形态也会有多种不同的表现。
下面将详细介绍混凝土梁的破坏形态标准。
1. 弯曲破坏：弯曲破坏是混凝土梁最常见的一种破坏形态。
当梁所承受的荷载超过其承载力时，梁就会发生弯曲变形，最终导致梁的破坏。
在弯曲破坏的情况下，梁的上部受压区会发生裂缝，同时下部受拉区也会出现裂缝。
如果荷载继续增加，裂缝会不断扩展，直至梁完全破坏。
2. 剪切破坏：当混凝土梁所承受的剪力超过其承载力时，梁就会产生剪切破坏。
在剪切破坏的情况下，梁的侧面会产生剪力裂缝，裂缝的长度通常为梁高的一半。
如果荷载继续增加，裂缝会不断扩展，直至梁完全破坏。
3. 拉断破坏：当混凝土梁所承受的拉力超过其承载力时，梁就会发生拉断破坏。
在拉断破坏的情况下，梁的下部会出现拉力裂缝，裂缝的长度通常为梁长的一半。
如果荷载继续增加，裂缝会不断扩展，直至梁完全破坏。
4. 扭曲破坏：当混凝土梁所承受的扭矩超过其承载力时，梁就会发生扭曲破坏。
在扭曲破坏的情况下，梁的横截面会发生非对称变形，同时产生扭曲裂缝。
如果荷载继续增加，裂缝会不断扩展，直至梁完全破坏。
5. 疲劳破坏：当混凝土梁长期受到反复的荷载作用时，梁就会发生疲劳破坏。
在疲劳破坏的情况下，梁的表面会出现裂纹，随着荷载的增加，裂纹会逐渐扩展，最终导致梁的破坏。
综上所述，混凝土梁的破坏形态包括弯曲破坏、剪切破坏、拉断破坏、扭曲破坏和疲劳破坏。
对于不同的破坏形态，需要采取不同的措施进行修复或更换梁。
为了保证建筑结构的安全性，需要在设计混凝土梁的时候合理确定其尺寸和材料，以确保其能够承受设计荷载。
同时，在使用过程中需要定期进行检查和维护，及时发现并处理梁的缺陷，以保证建筑结构的长期稳定性。
混凝土破坏形态评定标准
混凝土破坏形态评定标准混凝土破坏形态评定标准一、前言混凝土作为一种重要的建筑材料，在建筑、道路、桥梁等工程中得到了广泛的应用。
然而，随着时间的推移，混凝土可能会因为多种原因出现不同程度的破坏，影响工程的稳定性和安全性。
因此，建立一套科学合理的混凝土破坏形态评定标准对于工程建设和维护至关重要。
二、评定标准1.破坏形态分类根据混凝土破坏形态，可将其分为以下几类：(1)裂缝型：混凝土表面出现纵向、横向、网状等裂缝。
(2)剥落型：混凝土表面出现片状、块状、局部剥落等。
(3)疏松型：混凝土表面出现表面粗糙、空鼓、松散等现象。
(4)变形型：混凝土表面出现变形、扭曲、塌陷等现象。
2.破坏形态评定根据混凝土破坏形态的分类，可采取以下方法进行评定：(1)裂缝型：根据裂缝的长度、宽度、间距、分布、形态等指标进行评定。
其中，裂缝长度应小于混凝土构件的1/3，裂缝宽度应小于2mm，裂缝间距应小于100mm，裂缝形态应为直线型、弧形、斜线型等。
(2)剥落型：根据剥落的程度、面积、深度、位置等指标进行评定。
其中，剥落程度应小于混凝土构件的1/3，剥落面积应小于100mm²，剥落深度应小于3mm，剥落位置应为角部、边缘部等易受力集中部位。
(3)疏松型：根据表面粗糙度、空鼓率、松动程度等指标进行评定。
其中，表面粗糙度应小于2mm，空鼓率应小于20%，松动程度应为轻微松动。
(4)变形型：根据变形的程度、形态、位置等指标进行评定。
其中，变形程度应小于混凝土构件的1/3，变形形态应为轻微扭曲、塌陷等，变形位置应为角部、边缘部等易受力集中部位。
3.评定标准根据破坏形态评定结果，可将混凝土破坏分为以下几个等级：(1)优：混凝土无破坏或仅出现轻微破坏。
(2)良：混凝土出现轻度破坏，但对工程安全性无明显影响。
(3)中：混凝土出现中度破坏，对工程安全性有一定影响。
(4)差：混凝土出现严重破坏，对工程安全性有较大影响。
(5)极差：混凝土出现极为严重的破坏，对工程安全性有极大影响。
钢筋混凝土破坏准则及本构关系讲解
-σ3
静水压力轴上一点与坐
标原点的距离称为静水压
力（ξ）；
σ2 α
其值为3个主应力在静水
ξ
压力轴上的投影之和，故： -σ1
(1 2 3) /
3
1 3
I1
-(σ1, σ2) σ3
3 m 3 cot
+(σ1, σ2) σ1
-σ2
垂直于静水压力轴的平面为偏平面。
3个主应力轴在偏平面上的投影各成120o角。同一偏平面上的每一点的3个主
fc
fc
当
30o ,即 cos3 0时
1 r
k1
cos[ 1 3
④子午线上各点的偏应力或
八面体剪应力值，随静水压 力或八面体正应力的代数值 的减小而单调增大，但斜率 渐减，有极限值；
⑤偏平面上的封闭曲线三折
对称，其形状随静水压力或 八面体正应力值的减小，由 近似三角形(rt／rc≈0.5)逐渐 外凸饱满，过渡为一圆(t／ rc=1）。
4.7.2破坏准则
将混凝土的破坏包络曲面用数学函数加以描述，作 为判定混凝土是否达到破坏状态或极限强度的条件， 称为破坏准则或强度准则。虽然它不属基于机理分析、
3、拉、压子午线与静水压力轴同交 于一点，即三轴等拉(fttt, fttt, fttt)。拉、 压子午线至静水压力轴的垂直距离
即为偏应力 rt 和 rc。
拉压子午线的命名，并非指应力状态的拉或压，而是相应于 三轴试验过程。
若试件先施加静水应力σ1 = σ2 = σ3 ，后在一轴σ1上施加拉力， 得σ1 ≥ σ2 = σ3 ，称拉子午线；
若试件先施加静水应力σ1 = σ2 = σ3 ，后在另一轴σ3上施加压 力，得σ1 =σ2 ≥ σ3 ，称压子午线。
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
混凝土是广泛应用于建筑和土木工程中的一种材料，其具有较高的强度、耐久性和施工方便等优点。
在研究混凝土力学性能时，混凝土的动力本构关系和破坏准则是一个重要的研究内容。
混凝土的动力本构关系是指混凝土在外力作用下的应力-应变关系。
在力学原理下，混凝土的的力学性质可以用应力应变曲线来表示。
混凝土在受到拉伸力时呈现出弹性行为，随着拉伸应力的增大，在达到一定应力时会出现应变加大的非线性行为，而在应力进一步增加时，会发生断裂。
而在受到压力时，混凝土呈现出弹性行为，并在达到最大强度后发生压缩破坏。
混凝土的动力本构关系可以用材料力学模型来描述。
目前常用的混凝土本构模型有弹性模型、塑性模型和强度与裂缝模型。
弹性模型是一种最简单的模型，它假设混凝土在受力时呈现出线弹性行为，并可以根据杨氏模量和泊松比来计算混凝土的应力和应变关系。
附加的弹塑性本构模型可以模拟混凝土的非线性行为，例如模拟混凝土在受力后出现的裂缝发展和非均匀变形等。
混凝土的破坏准则是指混凝土在应力达到一定临界值时发生破坏的判据。
破坏准则可以分为强度准则和能量准则两种类型。
强度准则是指在达到一定应力时，混凝土产生破坏。
常见的破坏准则有最大正应力准则、最大剪应力准则等。
能量准则是基于变形能或位能的原理，用来描述混凝土破坏的稳定性和可靠性。
常见的能量准则有极大能量释放准则、变形能准则等。
总结起来，混凝土的动态本构关系和破坏准则对于混凝土结构的设计和分析至关重要。
不同的本构模型和破坏准则可以更准确地描述混凝土的力学行为和破坏模式，帮助提高混凝土结构的设计和施工质量。
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。
混凝土破坏形式分类标准
混凝土破坏形式分类标准混凝土破坏形式分类标准混凝土是一种常用的建筑材料，具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
然而，长期使用和外部环境影响下，混凝土会出现不同形式的破坏。
为了更好地对混凝土进行维修和保养，需要对混凝土破坏形式进行分类和标准化。
一、混凝土破坏形式概述混凝土破坏形式主要包括以下几种：1.剥落：混凝土表面出现水平或垂直方向的裂缝，导致表面混凝土层的剥落。
2.裂缝：混凝土表面或内部出现的裂缝。
3.脱落：混凝土表面或内部出现的局部脱落。
4.鼓包：混凝土表面或内部出现的局部鼓包。
5.锈蚀：混凝土钢筋生锈，导致混凝土破坏。
6.渗漏：混凝土中存在的孔隙和裂缝导致水的渗漏。
二、混凝土剥落分类标准混凝土剥落是指混凝土表面出现的水平或垂直方向的裂缝，导致表面混凝土层的剥落。
根据混凝土剥落的类型和范围，可以将其分为以下几类：1.小面积剥落：混凝土表面出现局部小面积的剥落，如单个石块剥落等。
2.大面积剥落：混凝土表面出现大面积的剥落，如整块混凝土表面的剥落等。
3.水平裂缝剥落：混凝土表面出现水平方向的裂缝，导致表面混凝土层的剥落。
4.垂直裂缝剥落：混凝土表面出现垂直方向的裂缝，导致表面混凝土层的剥落。
5.边角剥落：混凝土表面边角处出现的剥落。
6.混凝土外露剥落：混凝土表面的外露部分出现的剥落，如混凝土柱、梁等的表面剥落。
三、混凝土裂缝分类标准混凝土裂缝是指混凝土表面或内部出现的裂缝。
根据混凝土裂缝的类型和范围，可以将其分为以下几类：1.伸缩缝：混凝土结构中设置的伸缩缝处出现的裂缝。
2.温度裂缝：由于混凝土受温度变化的影响而引起的裂缝。
3.负荷裂缝：由于承受荷载而引起的裂缝。
4.收缩裂缝：由于混凝土在硬化过程中发生收缩而引起的裂缝。
5.结构裂缝：由于混凝土结构设计或施工不当而引起的裂缝。
6.混凝土内部裂缝：混凝土内部出现的裂缝。
四、混凝土脱落分类标准混凝土脱落是指混凝土表面或内部出现的局部脱落。
根据混凝土脱落的类型和范围，可以将其分为以下几类：1.表面脱落：混凝土表面出现的局部脱落，如混凝土表面的鼓包等。
混凝土的破坏准则与本构模型
混凝土的破坏准则与本构模型混凝土的破坏准则和本构模型是用来描述混凝土材料在外界荷载作用下的破坏行为和力学性能的模型。
破坏准则描述了混凝土在不同应力状态下发生破坏的临界条件，而本构模型描述了混凝土在荷载作用下的应力应变关系。
混凝土的破坏准则和本构模型对于结构设计、材料选择和力学分析等方面起着重要的作用。
混凝土的破坏准则主要包括强度准则和变形准则。
强度准则描述了混凝土的抗拉、抗压、抗剪等强度性能的破坏条件。
常见的强度准则包括最大拉应变准则、最大压应力准则和最大剪应变准则。
最大拉应变准则认为混凝土的破坏发生在混凝土最大拉应变达到临界值时，而最大压应力准则认为混凝土的破坏发生在混凝土最大压应力达到临界值时，最大剪应变准则认为混凝土的破坏发生在混凝土最大剪应变达到临界值时。
变形准则描述了混凝土在不同应力状态下的应变能力，常见的变形准则包括极限延性准则和极限应变准则。
极限延性准则认为混凝土的破坏发生在混凝土的最大延性达到临界值时，而极限应变准则认为混凝土的破坏发生在混凝土的最大应变达到临界值时。
混凝土的本构模型可以分为线性本构模型和非线性本构模型。
线性本构模型是指混凝土在整个受力过程中满足胡克定律，即应力与应变之间呈线性关系。
线性本构模型常用于结构设计和力学分析中，其优点是计算简单、易于理解和应用。
非线性本构模型是指混凝土在受力过程中出现非线性行为，即应力与应变之间呈非线性关系。
非线性本构模型可以更准确地描述混凝土的力学性能，常用于材料选择和细致的力学分析中。
常见的非线性本构模型包括卓尔金模型、拉勃森模型、屈曲温演模型等。
这些模型根据不同的假设和参数来描述混凝土在不同应力状态下的力学行为。
其中，卓尔金模型是最常用的非线性本构模型之一，它将混凝土的延性和强度性能分别考虑，可以比较准确地描述混凝土的变形和破坏行为。
总的来说，混凝土的破坏准则和本构模型对于混凝土的力学性能描述和结构设计起着重要的作用。
通过研究混凝土的破坏准则和本构模型，可以更好地理解混凝土的破坏机理和力学行为，为混凝土的设计和使用提供科学依据。
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。
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常用的建筑材料，具有良好的抗压强度和耐久性。
在工程设计和结构分析中，了解混凝土的动力本构关系和破坏准则是非常重要的。
本文将对混凝土的动力本构关系和破坏准则进行详细介绍。
在非弹性阶段，混凝土的变形主要由四个因素引起：弹性变形、塑性变形、损伤累积和无序变形。
为了描述混凝土的非弹性行为，许多非线性本构模型被提出。
其中，塑性本构模型、损伤本构模型和本构修正模型是常用的。
塑性本构模型是描述混凝土塑性变形行为的模型。
最早提出的是塑性系数法，根据比例限度和应力路径来确定塑性应变。
后来，又有了基于拉梅尔弹塑性条件、冯·米塞斯准则等的塑性本构模型。
损伤本构模型是描述混凝土损伤累积行为的模型。
混凝土受到应力作用时，会发生微裂纹形成和扩展，导致损伤的累积。
损伤本构模型基于损伤演化理论，将应力和应变与损伤变量关联起来，以描述混凝土的损伤行为。
本构修正模型是对混凝土弹性本构模型的修正，以考虑非均匀变形和随机变形的影响。
经典的本构修正模型包括随机弹性本构模型和简化的耗弹性本构模型。
混凝土的破坏准则混凝土的破坏准则是预测混凝土破坏的数学模型。
主要有强度准则、能量准则和断裂力学准则。
强度准则是最常用的混凝土破坏准则，基于混凝土受到的主应力达到一定的强度时发生破坏。
典型的强度准则有极限强度理论和最大主应力理论。
极限强度理论认为混凝土破坏时，体积元内的主应力必须达到混凝土的抗拉或抗压强度。
最大主应力理论则认为混凝土破坏时，最大的主应力达到混凝土的抗拉或抗压强度。
能量准则是基于能量耗散和能量积累的原理，通过比较破坏状态和未破坏状态下的能量差异来预测破坏。
典型的能量准则有低能耗准则和能量积累准则。
断裂力学准则是应用断裂力学原理，基于混凝土的断裂行为来预测破坏。
典型的断裂力学准则有线弹性断裂力学准则和非线性断裂力学准则。
总结混凝土的动力本构关系和破坏准则在工程设计和结构分析中起着重要的作用。
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最常用的混凝土本构模型是弹性本构模型和塑性本构模型。
弹性本构模型假设混凝土材料遵循胡克定律，即应力与应变成线性关系。
这个模型适用于小应变范围内的研究，但不适合描述混凝土的变形和破坏行为。
塑性本构模型则假设混凝土材料在达到弹性极限后发生塑性变形，这个模型能够较好地描述混凝土的非线性行为。
除了弹性本构模型和塑性本构模型，还有一些更复杂的本构模型可以用来描述混凝土的力学行为。
比如，粘弹性本构模型可以描述混凝土的粘弹性行为，损伤本构模型可以描述混凝土受损后的力学行为。
这些本构模型可以更准确地描述混凝土的动力学行为，但也更加复杂。
混凝土的破坏准则是指混凝土材料在力学载荷下发生破坏的判据。
混凝土的破坏准则一般可以分为两类：强度准则和能量准则。
强度准则是指当混凝土材料达到一定应力或应变时发生破坏。
常用的强度准则有极限强度准则和屈服强度准则。
极限强度准则假设混凝土在达到一定应力或应变时发生破坏，这个准则较为简单，但是不能很好地描述混凝土的非线性破坏行为。
屈服强度准则则是假设混凝土在达到一定应力或应变时发生塑性变形，这个准则对于描述混凝土的破坏行为较为准确。
能量准则是指混凝土材料在吸收一定能量后发生破坏。
常用的能量准则有断裂能量准则和剩余应变能量准则。
断裂能量准则假设混凝土在吸收一定能量后发生破裂，这个准则能够较好地描述混凝土的破坏行为。
剩余应变能量准则是假设混凝土在吸收一定能量后发生破坏，这个准则也能够较好地描述混凝土的破坏行为。
总的来说，混凝土的动力学本构关系和破坏准则是研究混凝土材料力学行为的重要内容。
混凝土的本构关系可以通过试验获得，常用的本构模型有弹性本构模型和塑性本构模型。
混凝土的破坏准则可以分为强度准则和能量准则，常用的破坏准则有极限强度准则和断裂能量准则。
这些本构关系和破坏准则对于混凝土力学行为的研究和工程实践具有重要意义。
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。
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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。
2、多参数破坏准则在古典强度理论中，其材料参数为一个或两个，很难完全反映混凝土破坏曲面的特征。
对此，许多学者针对混凝土的破坏特点，对古典强度理论作出了改进，提出了包含更多参数的破坏准则。
2.1 三参数破坏准则有代表性的三参数公式有：Bresler—Pister破坏准则、William—Warnke 破坏准则和黄克智—张远高破坏准则。
三参数公式有三个参数，可由三个强度的实验数据来确定，一般用ft 、fc、fbc（材料双轴等压抗压强度）来确定。
下面分别加以说明：2.1.1 Bresler—Pister破坏准则该准则相比于Drucker—Prager强度准则，其子午线为二次抛物线，偏截面为圆形。
Bresler—Pister破坏准则的子午线为向静水压力轴闭口的抛物线，在高静水压力下，拉压子午线可与静水压力轴相交，这与实验结果不符。
2.1.2 William—Warnke破坏准则William—Warnke破坏准则具有直的子午线和非圆形的偏截面。
用平均正应力和剪应力以及相似角表示破坏面，用平均正应力σm 和剪应力τm以及相似角θ表示破坏面：其中，A为常数；ρ(θ)描绘了在00≤θ≤600的偏平面中破坏面迹线的椭圆曲线。
2.1.3 黄克智—张远高破坏准则清华大学力学系黄克智教授指导的博士生张远高在分析了破坏面的特点以后，提出了一个三参数公式，它既满足混凝土破坏面在子午面上投影为曲线和在偏平面上投影非圆的特点，又在π平面上的投影随着ε的增大而愈来愈接近圆形，可以说是三参数中较好的一个破坏准则,其具体表达式为：其中三个参数a，b，c可由三组强度实验来确定。
2.2 四参数混凝土强度准则模型四参数模型比三参数模型更为改进，能比较全面的考虑混凝土破坏曲面的特征，并且能满足拉压子午线为曲线，偏平面上为凸面三角形要求。
四参数强度模型有Ottosen强度准则模型、Reimenn强度准则、Hsich—Ting—Chen强度准则以及清华大学江见鲸提出的四参数强度准则等。
2.2.1 Ottosen强度准则模型Ottosen模型是一个以三角函数为基础的四参数强度准则模型。
该模型破坏曲面的子午线为曲线，偏平面根据不同的静水压力从光滑凸面三角形逐渐变化接近圆形。
2.2.2 Reimenn强度准则Reimenn模型改进了莫尔—库仑准则，拉压子午线为曲线，且偏平面在ρt处为光滑曲线。
2.2.3 Hsich—Ting—Chen强度准则Hsich—Ting—Chen准则的子午线是弯曲的，偏截面上为非圆图形。
该模型对所有的应力条件均满足圆滑、外凸和对称的特征要求。
可以用包含不变量I1，J 2和最大主应力σ1的四参数准则表达如下：其中，a，b，c，d为材料常数。
在特殊情况下，该模型也可以退化为较早的几个模型，如：a=c=d=0时退化为Mises模型；a=c=0时退化为Drucker—Prager模型；a=b=c=d=0，c=fc / ft时为Rankine模型。
2.2.4 江见鲸四参数破坏准则Ottosen公式比较全面地反映了混凝土破坏曲面的特征。
但由于强度实验结果来标定其四个参数时比较麻烦。
江见鲸与研究生合作，对Ottosen公式及实验数据进行了仔细的分析对比，建议可采用下列四参数公式：与Ottosen破坏准则相比，其结果非常接近，且参数标定方便多了。
其缺点是在θ=600处，偏平面上的曲线有一尖点，不光滑，但在实际应用中无大的影响。
2.3 五参数混凝土强度准则模型目前，五参数混凝土强度准则模型有William—Warnke（1975）五参数强度模型和Kotsovos（1979）五参数强度模型。
另外，波兰人Podgorski（1985）给出包括金属、岩石、混凝土、粘土等材料的强度准则，混凝土材料强度模型可作为该准则的一个特例。
清华大学过镇海、江见鲸和大连理工大学宋玉普等人在总结分析近年来国内外多轴实验资料和强度准则的基础上，也提出了几个五参数强度准则模型，旨在适应较宽的应力比条件下的破坏。
2.3.1 William—Warnke五参数强度准则模型William—Warnke五参数强度准则用二次抛物线表达拉、压子午线，对偏平面上每个00≤θ≤600范围内的曲线用椭圆曲线表达，并将拉、压子午线用偏平面曲线为基准面的椭球面连接起来。
2.3.2 Kotsovos五参数强度模型Kotsovos（1979）提出了指数型子午线和椭圆组合偏平面的五参数强度准则模型，弥补了William—Warnke抛物线形型子午线与静水压力轴相交且不在同一点的缺陷。
2.3.3 Podgorski五参数强度准则模型Podgorski提出的强度准则，试图描述包括金属、岩石、混凝土和粘土等材料，采用了第三应力不变量和静水压力来表达强度破坏性能。
不同材料的强度准则模型均可作为此准则的特例。
Podgorski强度准则模型的子午线为抛物线形，偏平面为光滑外凸三角形。
2.3.4 过镇海—王传志五参数强度准则清华大学过镇海、王传志教授（1990年）提出了幂函数的五参数强度准则，五个参数值可以用破坏曲面或拉、压子午线上任意的五个特征强度值通过计算予以确定。
该强度准则及相应的参数值确定方法具有以下特点：给出的空间破坏包络屈面的形状符合试验曲面的几何特征；参数具有明确的几何和物理意义，便于标定；适用的三轴应力状态，范围不受限制，且计算精度较高；改变参数值可很方便的应用于不同种类和强度等级的混凝土；计算式简明，便于运算。
因此，该强度准则为我国《混凝土结构设计规范》所推荐的混凝土多轴强度准则。
2.3.5 赵国藩—宋玉普强度准则大连理工大学土木系的赵国藩、宋玉普教授作了一系列三轴抗压强度实验。
在实验基础上提出了一个五参数的准则，这一准则与William—Warnke五参数准则一样，当应力状态的静水压力增大到某一程度，子午面的曲线与等压轴相交。
这意味着在高静水压力下，破坏的τoct 会下降，直到τoct=0.但这一表达式比William—Warnke五参数准则简洁，并且满足了在静水压力轴上基本交于一点的条件。
其参数可用最小二乘法原理，对诸多实验数据进行处理而求出。
2.3.6 江见鲸五参数破坏准则江见鲸提出了一个五参数破坏准则，这一准则有六个参数，但有五个参数是独立的。
几种多参数破坏准则的示意图对比如图1所示：图1 多参数破坏准则3、双剪应力强度理论在古典强度理论中，Tresca及莫尔—库仑理论只考虑了最大剪应力，这是不全面的。
Von Mises考虑了三个主剪应力，但平均对待，这不符合抗拉、抗压强度不同的材料。
西安交通大学俞茂宏建议考虑两个主剪应力，称为双剪应力强度理论。
这是考虑到在一点的应力状态中有三个主剪应力所以考虑双剪应力是比较合理的。
双剪应力准则与莫尔准则在偏平面上的截曲面如图2所示：图2基于这一思想，俞茂宏又在原有公式基础上增加参数，使得在偏平面上的曲线在角隅处光滑。
这一准则的拉压子午线为抛物线，面在π平面上的投影为不等边六角形，在静水压力较低时接近三角形，在静水压力很大时则接近正六边形，如图3所示：图3这一准则的不足之处是在π平面上的曲线有尖点，为便于计算机处理，可用一光滑曲线使尖角圆滑化。
这称为双剪应力五参数准则角隅模型，其在子午面及π平面上的图形如图4所示，这一准则与实验数据符合良好，且适应面广。
图4俞茂宏又建议了一个双剪应力三参数准则的角隅模型。
他建议用椭圆曲线将角隅光滑化，这实质上与William—Warnke的三参数准则想似，但他从双剪应力理论出发，考虑了中间主应力及静水压力对强度的影响，其物理意义更加明确。