对“关于混凝土的破坏准则、破坏形态和纯剪强度的讨论”的答复

对“关于混凝土的破坏准则、破坏形态和纯剪强度的讨论”的答复李宏过镇海老师在“关于混凝土的破坏准则、破坏形态和纯剪强度的讨论”一文中所述的内容是他在两年多前对我申请博士学位论文的意见的重复，我当时就给了明确的书面答复．现在他坚持在杂志上公开，我认为是好...     

基于三维能量屈服准则的新老混凝土无锚筋结合面抗剪强度统一计算方法

已有新老混凝土无锚筋结合面抗剪强度的计算方法分为考虑正应力和不考虑正应力2类,两类方法不仅存在理论依据不充分的问题,而且计算精度也有待提高,能够考虑正应力以及正应力为0的统一计算公式还未见报道。根据剪切试验破坏特征、机理,分析新老混凝土无锚筋结合面破坏机构,基于三维能量屈服准则、虚功原理和塑性极限分析理论,详细推导新老混凝土无锚筋结合面抗剪强度理论计算公式。引入考虑正应力和粗糙度的综合影响系数,基于已有剪切试验数据并借助三维曲线拟合技术对理论公式进行修正,得到新老混凝土无锚筋结合面抗剪强度统一计算公式。采用不同方法对27个新老混凝土无锚筋结合面压(拉)剪复合受力试验试件以及30个新老混凝土无锚筋结合面纯剪试验试件进行抗剪强度计算,对比分析结果表明:统一计算方法理论依据充分、计算简便,既可用于压(拉)剪复合受力构件,也可应用于纯剪受力构件;对于压(拉)剪复合受力试验试件,该文方法计算值与试验值的偏差率大都在±15%以内,统一计算公式的计算精度高于已有考虑正应力的计算方法;对于纯剪试验试件,该文方法计算值的偏差率大都在±20%以内,除计算低强度混凝土试件偏差率较大之外,统一计算公式的计算精度明显高于已有不考虑正应力的计算方法。     

混凝土拉、剪临界破坏及纯剪强度

本文基于混凝土微裂缝工作机理,提出了拉、剪临界破坏的概念,从理论上推导出了临界破坏的应力状态,并由此确定了混凝土的纯剪强度指标。利用该结果分析了M(?)rsch纯剪试验结果,符合程度良好。     

钢筋砼梁与柱的抗剪强度理论解

本文采用协调桁架模型与钢筋砼受剪单元的修改受压屈服理论，推导了钢筋砼梁、框架柱的抗剪强度理论计算式，该式由三部分组成，即箍筋的抗剪、剪压区砼的抗剪和砼拉应力作用的抗剪。计算式与５７个试件的实测值对比，表明具有较高精度。     

钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的理论模式

本文结合对试验结果的分析，以平衡方程为基础研究钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的理论模式。该模式考虑了剪压区混凝土高度及其应力分布、裂缝投影长度、骨料咬合、纵筋销栓作用及钢纤维的增强作用，概念明确、易于理解，与试验结果符合性好。     

高强砼有腹筋约束梁抗剪强度的计算探讨

本文采用逆性理论方法，并考虑砼的“软化效应”建立了集中荷载作用下高强砼有腹筋约束梁抗剪强度的计算式，计算结果与试验结果吻合较好。     

型钢混凝土梁抗剪强度计算公式

通过对国外的关于型钢混凝土染的抗剪强度设计规范的比较,本文将受压混凝土、型钢腹板、箍筋及骨科的咬合力和型钢翼缘与主筋的暗销作用视为影响型钢混凝土梁的抗剪强度主要因素,得到能够考虑比较全面影响因素的型钢混凝土梁的抗剪强度计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

钢筋混凝土双向受弯简支梁抗剪强度简化计算

本文通过试验研究，分析了钢筋混凝土双向受弯构件抗剪强度的两个主要影响因素，并提出了钢筋混凝土双向受弯简支梁抗剪强度的简化计算式。     

砌体墙的破坏准则及剪压复合作用下抗剪承载力

砌体墙在竖向压力和平面内水平剪力复合作用下的破坏准则是确定砌体抗剪承载力的重要依据。通过对比分析, 推导出基于最大主应力理论、剪摩理论、Mohr 理论和变形能理论的适合于砌体在剪压复合作用下的破坏准则。考虑到微元体与宏观墙模型的差别, 建立了相应于各种破坏准则的砌体抗剪承载力计算公式。并将公式的计算结果与收集的111 片普通粘土砖砌体墙片的试验结果进行了对比分析, 得到了常用多层砌体房屋墙的抗剪承载力计算公式。     

碳纤维/环氧单向复合材料的统计强度和破坏准则

本文运用了纤维损伤的随机临界核理论及混合法则 ,对碳纤维 /环氧单向复合材料受纵向拉伸时的统计强度及破坏准则作了理论分析与实验研究     

基于拉伸、压缩、剪切单轴强度试验值的材料三参数广义强度准则

基于材料的第一应力不变量和应力偏张量第二应力不变量,给出了同时考虑拉伸、压缩、剪切强度参数影响下的三参数广义强度准则.该强度准则公式严格满足纯拉伸、纯压缩、纯剪切情况下的强度值,在物理意义上体现了静水压力和静水拉力对材料强度的不同影响和剪切强度对应力偏张量的影响.基于此三参数广义强度准则,讨论了材料在各种典型应力状态下的强度包线,并同传统的强度准则进行了比较分析.最后,以ROHACELL闭孔PMI泡沫为例,给出了三种典型泡沫材料的强度破坏包线曲线和试验验证数据,比较结果证明,采用该强度准则可以较好地预测ROHA-CELL刚性泡沫材料的破坏强度.     

Physically Based Failure Criterion for Dimensioning of Thick-Walled Laminates

The extreme lightweight potential of modern composites for the application in highly strained and thick walled components can only be sucessfully utilized with the help of adapted design procedures. Therefore, the stress and strain analysis of fibre reinforced components has experienced a tremendous improvement in recent years. The derived mechanical methods and the existing computing facilities are now capable of calculating complex and three-dimensional states of stress for single layers within laminated structures. The adequate development of appropriate failure criteria for the evaluation of such stress states has unfortunately not been promoted in the desired manner. In 1980, Hashin proposed a new generation of physically based failure analysis which could only be realized by a considerably increased numerical effort. Recently, Puck made a new attempt based on Hashin's concept using fundamental elements of the failure criterion by Mohr and Coulomb. Applying this model, the three-dimensional state of stress is evaluated in a realistic manner. It is assumed that besides the occurence of fibre failure only tensile stresses and shear stresses in loading planes tangential to the fibre direction induce the inter-fibre failure of the unidirectionally reinforced composite, whereas compressive stresses in these planes obstruct failure.     

U形CFRP条带混锚加固混凝土梁抗剪试验

为解决纯粘贴U形纤维增强聚合物基复合材料（FRP）加固钢筋混凝土梁中FRP端部容易发生剥离破坏等问题,自主研发了对纤维布条带端部进行自锁锚固的方法和锚板,提出了端锚与粘贴并用的混锚U形条带抗剪加固方法。通过2根未加固梁、1根纯粘贴和2根混锚U形碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRP）带抗剪加固梁的对比试验,证实了混锚抗剪加固的有效性：混锚能够对纤维带端部进行可靠锚固,阻止端部剥离破坏的发生,实现纤维拉断破坏,大幅度提高材料强度利用率。混锚加固在抑制混凝土梁斜裂缝开展、延缓箍筋屈服、提高箍筋和CFRP的极限应变以及提高抗剪承载力等多个方面的表现均明显优于纯粘贴加固。     

蜂窝纸板剪切强度实验研究

研究了蜂窝纸板的剪切强度实验方法,实验测量与分析了温度、湿度、加载速率等因素对蜂窝纸板剪切强度的影响,给出了蜂窝纸板的剪切强度极限值.研究结果表明:随着加载速率的增加、温度的升高和湿度的降低,蜂窝纸板剪切强度都随之增加.     

钢管混凝土柱-双面组合作用梁框架节点抗震性能试验研究

梁柱节点受剪承载力计算是混凝土框架结构节点抗震设计的关键点之一,由于节点剪力传递机理与构造的复杂性,目前尚未形成完善的节点受剪承载力计算理论。该文阐述了预应力混凝土梁-型钢混凝土柱新型框架节点的受力机理,并基于桁架模型和斜压杆模型,提出了一种同时考虑预应力筋与型钢贡献的节点受剪承载力计算方法。开展了新型节点受力性能拟静力试验,分别选取了梁端破坏与节点剪切破坏两种破坏形式的节点试验数据,对所建立的新型节点受剪承载力计算方法进行了验证评估,结果表明,该文提出的预应力混凝土梁-型钢混凝土柱框架节点承载力计算方法具有较好的精度。

     

基于预弱化的混凝土内部场强分析与仿真

为了实现混凝土预弱化,通过分析混凝土内部场强的分布规律,使用COMSOL软件对混凝土内部场强进行仿真分析.使用三级冲击电压发生器进行试验,并测量混凝土被击穿瞬间的电压波形.通过计算,得到了混凝土内部产生的等离子通道阻抗变化曲线.对混凝土内部场强仿真说明,混凝土内部形成了等离子通道,产生了冲击波,易被毁伤.     

Shear Strength Evaluation of Concrete Beams Reinforced with BFRP Bars and Steel fibers without Stirrups

This paper presents experimental and analytical investigations on concrete beams reinforced with basalt fiber reinforced polymer (BFRP) and steel fibers without stirrups. Independent behaviour of BFRP reinforced beams and steel fiber reinforced beams were evaluated and the effect of combining BFRP bars and steel fiber was investigated in detail. It is found that combining steel fibers with BFRP could change the shear failure of BFRP reinforced beam to flexural failure. Further, the existing analytical models were reviewed and compared to predict the shear strength of both FRP reinforced and steel fiber reinforced beams. Based on the review, the appropriate model was chosen and modified to predict the shear strength of BFRP reinforced beam along with steel fibers.     

钢筋混凝土梁静态破裂试验与应变分析

为研究钢筋混凝土构件的静态破裂规律,采用预留钻孔和内部预埋应变砖的方法,进行了钢筋混凝土梁的静态破裂试验。通过内置12个应变砖测得的钢筋混凝土梁内部应变以及梁破裂面的裂缝宽度变化,分析了钢筋混凝土梁在静态破裂过程中的应变变化和破坏形态。试验结果表明:孔内膨胀应力作用下,裂缝优先由孔周边向最小抵抗线方向的自由面扩展;同一排药孔位置的应变大小以及变化趋势大致相同;逐排灌孔的静态破碎方式能够顺利破裂钢筋混凝土构件,构件呈梅花状破裂。研究结果为静态破裂技术在钢筋混凝土工程中的应用提供了试验参考依据。