高温后混凝土在复杂应力状态下的变形和强度特性的试验研究

本文对普通混凝土经高温后在两向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究。试件尺寸为１００ｍｍ×１００ｍｍ×５０ｍｍ。试验过程中测得了混凝土在常温，１５０℃～６００℃等５个温度级作用后的应力─应变关系曲线，分析了主任应力。及其对应的应变随温度的变化规律以及在温度作用后混凝土的二轴强度．应力一应变关系，最大应力处的应变等随主压应力比的变化规律，观察了试件的破坏形态，给出了相应的强度准则。     

钢筋混凝土受弯构件压区受高温影响的非线性分析

本文利用高温时混凝土的应力一应变关系及在高温时与常温时的混凝土力学指标之间的关系，对钢筋混凝土受弯构件的受力性能进行了非线性分析。并讨论了温度对截面屈服弯矩、曲率等的影响．分析表明，由于高温时混凝土的软化，钢筋混凝土受弯构件的变形性能发生显著变化。     

高温后混凝土的双轴压力学性能

对常温20℃及高温200℃~600℃后的普通混凝土进行了5种比例加载路径的双轴压试验,测得了混凝土的强度、变形及应力-应变关系曲线,并根据试验结果,系统地探讨了高温后混凝土在不同比例加载下的双轴受压强度和变形等力学性能,在此基础上,建立了高温后混凝土双轴压的破坏准则。用电子显微镜检验了混凝土受不同温度后的微观结构。这些结论,为受高温后的混凝土结构,如火灾后的建筑物、烟囱、核反应堆安全壳等处于双轴压组合荷载作用下混凝土结构的设计、分析提供理论依据。     

混凝土弹性系数v的确定

<正> 由试验所得混凝土棱柱体应力一应变全曲线可知,当混凝土应力大于0.3R_a时,应力一应变不再保持线性关系。由于塑性变形的发展,混凝土弹性模量E_h有所降低,通常称其为变形模量E_h′,弹性系数 v=E_h′/E_h (1) 众所皆知,v值反映了混凝土的弹塑性特征。当超过弹性阶段时,套用虎克定律必须引入弹性系数V。然而有的工程力学以钢筋混凝土短柱作为“直杆拉伸压缩的超静定问题”时,常常忽视这一问题(即假设混凝土为弹性材料是不妥的)。目前,各文献对v值均未明确给定,有的给出v≤1,v=0.4～1.0,v=0.3～1.0等等,这就给不同荷载下的应力     

FRP约束混凝土矩形柱有软化段时的应力-应变关系研究

随着侧向FRP约束条件的变化,FRP约束矩形混凝土可区分为强、弱约束两种状态,表现为应力-应变关系曲线是否有软化段.本文在国内外大量试验数据分析的基础上,给出了判断FRP强、弱约束矩形混凝土柱的界限值;随后,针对FRP弱约束矩形混凝土柱应力一应变关系进行了系统研究,认为在不同FRP约束条件下,软化段直线终点可近似认为均位于通过原点的同一条虚直线上,建议了峰值应力、应变及软化段直线刚度的计算方法,其应力一应变关系模型可采用二次抛物线加直线表达,所建议公式及模型预测结果与相关文献试验数据符合很好;最后,对FRP弱约束矩形截面混凝土柱的应力一应变关系进行了参数分析.     

反复荷载下箍筋约束混凝土的应力-应变全曲线方程

<正> 在实际工程中,钢筋混凝土结构中的梁柱构件都配置箍筋。因而,受压混凝土在箍筋约束下的应力一应变全曲线是研究结构抗震延性和非线性全过程分析的主要依据之一。作者在研究素混凝土的工作基础上,对不同配箍率的约束混凝土在反复荷载下的应力一应变全曲线进行试验研究,提出相应的曲线方程。一、主要试验结果试件为100×100×300毫米棱柱体,全部试件共26组58个。混凝土设计标号为500号     

高强砼应力：应变全曲线试验方法的研究

1 绪言:高强混凝土具有许多普通混凝土所不及的优良性能,随着施工工艺的革新和化学外加剂的改善,高强混凝土结构的应用面必将越来越广。高强混凝土在轴心受压时的应力一应变全曲线,反映了高强混凝土的最基本力学特性,是研究高强钢筋砼结构的强度和变形的主要依据之一,也为高强砼破坏机理的理论研究提供客观资料。对高强砼来说,能     

高温后再生混凝土三轴受压本构关系

对高温后再生混凝土圆柱体试件(Ф100×200mm)进行了常规三轴加载试验,获得了高温后再生混凝土应力-应变全过程曲线,拟合了高温后再生混凝土三轴受压本构方程.结果表明:在单向应力下,高温后再生混凝土应力-应变全过程曲线有比较明显的尖峰.随着侧向围压的增加,高温后再生混凝土应力-应变全过程曲线逐渐变得平缓和丰满.高温后再生混凝土三轴受压本构关系曲线变化趋势与普通混凝土类似.所拟合出的高温后再生混凝土三轴受压本构方程能较好拟合试验结果.     

钢筋砼建筑火灾烧损程度鉴定技术的应用研究

公安部四川消防科学研究所的“钢筋砼建筑火灾烧损程度鉴定技术的应用研究”课题提出了一个详细的和完整的鉴定工作程序,并提出了一个具体的、切实可行的鉴定实施方法。 研究了火灾高温后砼试块单向轴压荷下应力一应变全曲线及其回归方程,确定了火灾高温后砼和钢材力学性能的取值方法,对火灾后     

高温后混凝土土在复杂应力状态下的变形和强度特性的试验研究

本文对普通混凝土经高温后在两向压荷载作用下的变形和强度特进行了试验研究。试件尺寸为１００ｍｍＸ１００ｍｍＸ５０ｍｍ。试验过程中测得了混凝土在常温，１５０℃－６００℃等５个温度级作后的应力－应变关系曲线，主压应力σ３及其对应的应变随温度的变化规律以及在温度作用后混凝土的二轴强度，应力－应变关系，最大应力处的应变等随主压应力比的变化规律，观察了试件的破坏形态，给出了上应的强度准则。     

掺F矿粉或粉煤灰高强混凝土应力应变全曲线试验研究

测得了掺有一定数量Ｆ矿粉或粉煤灰高强素混凝土试件的应力应变全曲线，与普通强度混凝土（Ｃ３０）和高强混凝土（Ｃ６０）的应力应变性能作了比较．证明掺有少量Ｆ矿粉或粉煤灰（约为水泥用量１／９）高强混凝土应力应变全曲线与普通高强混凝土应力应变全曲线相同．同时给出了高强混凝土应力应变全曲线方程，试验曲线与理论方程吻合较好．     

弹性橡胶混凝土压、弯变形性能试验研究

对普通混凝土、橡胶混凝土及橡胶纤维混凝土进行了单轴受压及四点弯曲荷载作用下变形性能的试验研究,得到了各组混凝土的单轴受压应力-应变全曲线及弯曲荷载作用下的荷载-挠度曲线,并对单轴受压应力-应变全曲线进行了拟合,得出了全曲线方程及拟合参数。结果表明,橡胶及橡胶纤维混凝土单轴受压应变峰值分别是普通混凝土的1.74和1.92倍,弯拉荷载作用下的极限挠度分别达到0.66mm和0.80mm,折压比分别是普通混凝土的1.45和1.64倍。说明橡胶及纤维的掺入大大提高了普通水泥混凝土的韧性及变性性能。     

超短钢纤维高强混凝土静力与动力抗压特性对比试验及分析

采用长度9mm、直径约0.45mm的平直型超短钢纤维,研制了钢纤维体积含量0%、3%和6%的钢纤维高强混凝土,对它们进行了准静态的压缩试验和冲击压缩试验,得到两种材料在不同应变速率下的全过程应力应变曲线,对比分析了静态和动态条件下钢纤维含量对超短钢纤维高强混凝土的影响。     

基于并联假设的混凝土高温损伤本构模型

假设混凝土由一系列几何属性相同的结构微元并联而成,利用结构微元的随机断裂和高温软化模拟混凝土在力学荷载和温度荷载作用下的损伤机制,建立混凝土高温损伤本构模型;采用Mazars等效应变作为描述结构微元断裂破坏的强度判据,建立力学损伤演化方程;采用弹性模量随温度的变化反映高温作用下结构微元性能劣化的程度,建立热损伤演化方程;通过单轴压缩应力应变试验曲线和弹性模量随温度的变化曲线,给出了损伤演化方程中参数的求解方法。最后通过数值计算,得到了不同温度和围压作用下的应力应变关系。     

聚丙烯纤维增强混凝土分离式Hopkinson压杆压缩试验研究

采用改进后的变截面大尺寸Hopkinson压杆 ,对直径 62mm的聚丙烯纤维混凝土和素混凝土试件进行了三种应变率范围的冲击压缩试验 ,得到了不同应变率下试件的动态压缩强度及应力应变全过程曲线。结果表明 ,在冲击压缩的高应变率加载条件下 ,聚丙烯纤维混凝土的破坏强度与素混凝土的大致相同 ,但其韧性要明显好于素混凝土。     

考虑应变软化的再生混凝土应力-应变全曲线方程

由于影响因素较多,确定再生混凝土的应力-应变全曲线性能需要积累较多的研究结果。采用0、50%和100%3种取代率,70 mm×70 mm×148 mm棱柱体试件,电-液伺服试验机,等位移速率加载,进行了再生混凝土单轴受压试验,获得了再生混凝土全曲线。试验表明:随取代率的增加,再生混凝土弹性模量略有减少,峰值应变逐渐增加,曲线上升段的略有差异。50%取代率组强度极限时试件的裂缝发展稳定性较差,100%取代率组峰值应力低变形能力较好。根据试验结果分析了应变软化现象,建立了再生混凝土考虑软化现象的全曲线方程。     

普强高性能混凝土受拉应力-应变全曲线试验研究

本文对普强高性能混凝土的单轴受拉特性进行了试验研究,通过分析试块受拉应力-应变关系曲线的上升段和下降段,提出了普强高性能混凝土单轴受拉应力应变全曲线方程,经过与试验结果进行对比,数据吻合较好。     

高性能轻骨料混凝土高温后受压本构关系研究

通过对无纤维全轻混凝土、无纤维次轻混凝土、钢纤维全轻混凝土、钢纤维次轻混凝土进行25、200、400、600、800℃五个温度水平的高温后力学性能试验，研究高温作用对未掺钢纤维和掺入不同体积掺量钢纤维增强轻骨料混凝土力学性能的影响。研究结果表明：随受火温度升高，高性能轻骨料混凝土的强度、弹性模量逐渐下降，立方体抗压强度和弹性模量下降幅度大于轴心抗压强度，纵向峰值应变和横向变形逐渐增大，应力-应变曲线渐趋扁平，上升段线性段比例变小，曲线与横轴包围面积逐渐减小;高性能全轻和次轻混凝土均表现出比普通混凝土更好的抗火性能，但是在高温800℃后，高性能轻骨料混凝土也发生了爆裂，掺入钢纤维后并没能消除爆裂现象，但是减小了高温后试块的表面裂缝宽度；钢纤维改善了高温前后轻骨料混凝土的力学性能，使高温前后轻骨料混凝土的弹性模量和峰值应变均有一定程度的提高。通过回归分析，建立高性能轻骨料混凝土的单轴受压分段应力-应变本构方程，其与试验结果吻合较好。     

钢骨混凝土柱的耐火性能和抗火设计方法(Ⅰ)

确定了高温下组成钢骨混凝土的钢材和混凝土的热工参数和力-热本构关系模型,利用有限元法计算了钢骨混凝土柱截面温度场,计算结果得到实验结果的验证。利用数值方法对钢骨混凝土柱耐火极限及火灾下荷载-变形关系曲线进行了计算分析,理论计算结果和实验结果吻合良好。在此基础上,分析了截面尺寸、构件长细比、截面含钢率、截面配筋率、荷载偏心率、钢骨和钢筋屈服强度、混凝土强度、截面高宽比等参数对耐火极限以及火灾下构件承载力的影响规律。最后,提出了钢骨混凝土柱耐火极限的实用计算公式。本文是第一部分。     

高温后新Ⅲ级钢筋力学性能的试验研究

通过对37组共111根(?)16和(?)12新Ⅲ级钢筋高温后的力学性能试验,研究了经历不同受火温度和受火恒温时间 后的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系等力学性能的变化规律。试验表明。新Ⅲ级钢筋在经历 高温作用后,其屈服强度、极限强度和弹性模量在400℃以前变化不大,之后随所经历温度的升高而逐渐下降,降幅一般在 15％左右,实测的受拉应力-应变关系曲线,仍然出现明显的屈服台阶和强化段。根据试验结果,本文建议了高温后新Ⅲ 级钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力.应变全曲线计算公式。本文研究成果可作为火灾后混凝土结 构的损伤评估和非线性有限元全过程分析的依据。