混凝土原理与设计02.1主要因素的影响

1、第2章主要因素的影响混凝土的基本力学性能是:釆用标准试件、按照标准试 验方法、在理想应力状态下进行的一次短期加载试验测 定。工程混凝土影响因素众多，主要有：荷载的重复加卸载作用；构件截面的非均匀受力；非28天龄期加载；荷载的长期持续作用等。以上因素都对混凝土的力学性能有不同程度的影响， 需要研究其变化规律，方便正确处理工程实际问题。21荷载重复加卸载作用的影响2.1.1包络线沿着重复荷载下混凝 土应力-应变曲线的外轮 廓描绘所得的光滑曲线 称为包络线CEV) o各试件A1l.20.010.002468(a)20.0 -试件Bll/0.5x|0*J30.020.010.0020.0 r10.0

2、试件C1I22468(c)EV 试件Dl28试件Bl卜6026 830.0-4/l()T(b)图21多种重复加卸載下的应力应变全曲线10.0 -0240 220.010.020.010.0024689468(d)试 ItEI-l246(e)g 20.0 5 io.o-6 8试件FI-12.1.2卸载与再加载曲线每次卸载至零后，混凝土有残余应变抵S它随卸载应 变（）而增大，多次重复加 卸载，残余应变又有所加大。从应力为零的任一应变值（Sres，0）开始再加载, 直至与包络线相切、重合 （%，%，为再加载曲线。主要取决于混凝土的强 度等级，与加载历史无关。图22卸載和再加载曲线的一般形状2.1.3

3、共同点轨迹线(CM)在重复荷载试验中，从包络线上任一点卸载后再加载，其交点称共同点。共同点轨迹与包线相似，偏下约09。0,1006820.010.00864(e)20.010.0试件FH864GIO 稳定点轨迹也与包线 相似，偏下约075。2.1.4稳定点轨迹线(ST)即混凝土低周疲劳的极限包线O22应变梯度对混凝土受压性能的影响2.2.1试验方法1等偏心距试验（旬=const）2全截面受压，一侧应变为零（岂三o）3等应变梯度加载（r2=const）(a)(b)(c)图24偏心受压试验的不同方法(a) eo = const (b) 三0 (c) - = cons【222主要试验结果1极限承载力

4、（叫）和相应的最大应变佝J有利于承载力的提高。在极限荷载下ip=30 3.5X10-3,此应变俺显著大 于混凝土轴心受压的峰值应 变片OM0000O0O04. I+ M 150x150 +fcbh00.10.20.3(a)0.100.200.30lh(b)弹性计算的承载力Ne远低于试验值。表明混凝土塑性变形 产生的截面非线性应力分布，图2-5棱柱体偏心受压的试验结果曲6）极限承载力（b）截面最大应变2 破坏形态(1).偏心距较小(evO 15h)的试件当荷载达(0. 91. 0) Np时，首先在最 大受压区出现纵向裂缝，继而形成一 个三角形裂缝区。另一侧若是受拉，将出现横向受拉裂缝。最后的破坏

5、形态如图。(2)偏心距较大(e0.2h)的试件一开始加载，截面上就有拉应力区。最终受压区才显三角形受压破坏区，纵 向长度约为横向宽度的2倍。3 截面应变截面平均应变都符合 平截面变形的条件。图2-7偏心受压试件的荷载应变全曲线3(a)荷载一侧的压应变(b)荷载对侧的应变4冲和轴位置的变化中和轴较弹性理论，向荷载一侧慢慢地漂移，压区面积减小。 至极限荷载Np时，中和轴移动的距离可达（02504）ho2.2.3应力应变关系应力应变全曲线的形状与试件偏心距或应变梯度无 关，即偏心受压和轴心受压可采用相同的曲线方程。 但是，文献对偏心受压情况下的混凝土抗压强度(fee)和 相应峰值应变Gp e)给出了

6、不全相同的数值。表21混鹫土偏心受压和紬心受压的抗压强度和峰值应变比值文献1-212-52-62-4亠10$1.21.11.151.0551-1.11 1.14由于这些结果来自不同的试验和计算方法、试件混凝土材料等，可以认为他们的主要结论基本一致。根据上述试验结果和分析，过镇海建议采用混凝土偏心抗压强度(/ce)和相应峰值应变GpJ随偏心距(e) 而变化的简化计賢式fJ c.efcl + (6e0/i)理论曲线和试验结果 的比较如图。按上式计算，轴心受 压构件(eo=O)#l,受 弯构件(e=oo)得1.2 o2.3应变梯度对混凝土受拉性能的影响混凝土偏心受拉性能的已有 试验研究较少，且所得结论不全 一致。与受压相似，塑性变形产生 的非线性应力分布，有利于提高 承羲力只届幅度较小。弹性值1 + 0 / h)截面抵抗矩塑性影响系数:回归分析/ = 1.51-0.771.51 + (6e0/A)00.20.40.60.81.01+（6勺仏）图2-11承载力和偏心距关系极限荷