基本力學(xué)性能二

1.3受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€包括上升段和下降段，是其力學(xué)性能的全面宏觀反應(yīng)：◆曲線峰點處的最大應(yīng)力即棱柱體抗壓強度，相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)榉逯祽?yīng)變εp；◆曲線的（割線或切線）斜率為其彈性（變形）模量，初始斜率即初始彈性模量Ec；◆下降段表明其峰值應(yīng)力后的殘余強度；曲線的形狀和曲線下的面積反映了其塑性變形的能力，等等。

混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線方程是其最基本的本構(gòu)關(guān)系，又是多軸本構(gòu)模型的基礎(chǔ)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性分析中，例如構(gòu)件的截面剛度、截面極限應(yīng)力分布、承載力和延性，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和全過程分析等過程中，它是不可或缺的物理方程，對計算結(jié)果的準確性起決定性作用。1.3.1試驗方法在棱柱體抗壓試驗時，若應(yīng)用普通液壓式材料試驗機加載，可毫無困難地獲得應(yīng)力應(yīng)變曲線的上升段．但試件在達到最大承載力后急速破裂，量測不到有效的下降段曲線。Whitney很早就指出混凝土試件突然破壞的原因是試驗機的剛度不足。試驗機本身在加載過程中發(fā)生變形，儲存了很大的彈性應(yīng)變能。當(dāng)試件承載力突然下降時，試驗機因受力減小而恢復(fù)變形，即刻釋放能量，將試件急速壓壞。要獲得穩(wěn)定的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€，主要是曲線的下降段，必須控制混凝土試件緩慢地變形和破壞。有兩類試驗方法：①應(yīng)用電液伺服閥控制的剛性試驗機直接進行試件等應(yīng)變速度加載；②在普通液壓試驗機上附加剛性元件，使試驗裝置的總體剛度超過試件下降段的最大線剛度，就可防止混凝土的急速破壞。按上述方法實測的混凝土棱柱體受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€如圖。1.3.2全曲線方程繪制峰點坐標(biāo)為（1，1）的標(biāo)準曲線如圖，曲線形狀有一定差別，但具有一致的幾何特性，可用數(shù)學(xué)條件描述。混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€、及圖像化的本構(gòu)關(guān)系，是研究和分析混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件受理性能的主要菜形依據(jù)，為此需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。將混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€用無量綱坐標(biāo)表示：其幾何特征的數(shù)學(xué)描述如下：這些幾何特征與混凝土的受壓變形和破壞過程（見前）完全對應(yīng)．具有明確的物理意義。下降段曲線可無限延長，收斂與橫坐標(biāo)軸，但不相交；為了準確地擬合混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變試驗曲線，各國研究人員提出了多種數(shù)學(xué)函數(shù)形式的曲線方程，如：多項式、指數(shù)式、三角函數(shù)有理分式分段式等等。對于曲線的上升段和下降段，有的用統(tǒng)一方程，有的則給出分段公式。其中比較簡單、實用的曲線形式如圖。過鎮(zhèn)海、張秀琴等建議和《規(guī)范》所采用的分段式曲線方程為：其中上升段⑴式應(yīng)滿足數(shù)學(xué)條件描述中1、2、3、7，下降段⑵式應(yīng)滿足數(shù)學(xué)條件描述中的3～7。⑴⑵將條件1和3中的三個邊界條件代入⑴式，可解得：式中還有一個獨立參數(shù)a1。從式⑴可知，當(dāng)x=0時，有dy/dx=a1從各符號的定義可得：符合曲線在峰點連續(xù)的條件。式中：混凝土的初始切線彈性模量（N/mm2）?；炷晾庵w抗壓強度和峰值應(yīng)變的比值，即峰值割線模量（N/mm2）。αa=a1，規(guī)范稱之為曲線上升段參數(shù)。物理意義：混凝土的初始切線模量與峰值割線模量之比E0/Ep；幾何意義：曲線的初始斜率和峰點割線斜率之比。上升段曲線方程為：上升段曲線方程，滿足數(shù)學(xué)條件描述7。由條件2的不等式，可得αa值的范圍：⑶上升段理論曲線隨參數(shù)αa的變化：αa＞3，曲線局部y＞1，顯然違背試驗結(jié)果；1.1＜αa＜1.5，曲線的初始段（x＜0.3）內(nèi)有拐點，單曲度不明顯，在y≤0.5～0.6范圍內(nèi)接近一直線；αa＜1.1，上升段曲線上拐點明顯，與混凝土材性不符。⑴⑵下降段曲線方程中包含三個參數(shù)，將數(shù)學(xué)條件描述中3的兩個邊界條件代入，可解得：式中b0為獨立參數(shù)，在混凝土規(guī)范中稱為下降段參數(shù)，即αd=b0將其代入⑵式，并簡化可得：⑷上式滿足數(shù)學(xué)條件描述中的6、7。⑷可解得拐點位置xD（＞1.0）此外，由數(shù)學(xué)條件4滿足：同理，由數(shù)學(xué)條件5滿足：可解得最大曲率點的位置xE（＞xD）下降段曲線上兩個特征點D、E的位置隨參數(shù)αd值而變化，按式計算結(jié)果如圖，與試驗數(shù)據(jù)一致。對參數(shù)取αa和αd賦予不等的數(shù)值，可得變化的理論曲線。對于不同原材料和強度等級的結(jié)構(gòu)混凝土，甚至是約束混凝土，選用了合適的參數(shù)值。都可以得到與試驗結(jié)果相符的理論曲線。過鎮(zhèn)海等建議的參數(shù)值見表，可供結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計應(yīng)用。1.3.3規(guī)范中的曲線方程和參數(shù)值1、用于非線性分析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范附錄C中，建議采用的混凝土單軸（即軸心）受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€方程同前：但式中的縱、橫坐標(biāo)改為：式中：fc＊—混凝土的單軸（即軸心）抗壓強度（N/mm2），應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)分析方法和極限狀態(tài)驗算的需要，分別取為標(biāo)準值（fck）、設(shè)計值（fc）或平均值（fcm）；εc—與fc＊相應(yīng)的峰值壓應(yīng)變。⑶⑷εc按下式計算：上升段和下降段的曲線參數(shù)分別按下式計算：在應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段上，當(dāng)應(yīng)力（殘余強度）減至0.5fc＊時，所對應(yīng)的壓應(yīng)變?yōu)棣舥。其值可由解得：分析或驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，混凝土的單軸壓應(yīng)變不宜超過值εu。⑷按上述公式計算隨混凝土抗壓強度而變化的各項參數(shù)值，經(jīng)整理后如表。將這些參數(shù)帶入式⑶、⑷即得混凝土單軸（軸心）受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€。1.81.81.91.92.02.12.32.63.04.23.002.742.482.211.941.651.361.060.740.411.651.711.781.841.901.962.032.092.152.21203019801920185017901720164015601470137060555045403530252015混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線的參數(shù)值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范附錄C明確指出，上述公式的適用條件是：混凝土強度等級C15～C80，質(zhì)量密度（2200～2400）kg/m3，正常溫、濕度環(huán)境和加載速度等。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力狀態(tài)或環(huán)境條件不符合此要求時，例如混凝土受有橫向和縱向應(yīng)變梯度、箍筋約束作用、重復(fù)加卸載、持續(xù)荷載或快速加載，高溫作用、……等因素的影響時，應(yīng)對應(yīng)力-應(yīng)變曲線方程的各參數(shù)值進行適當(dāng)修正。2、用于構(gòu)件正截面承載力計算鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土的受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件和大偏心受拉構(gòu)件等，在內(nèi)力作用下截面上將出現(xiàn)沿局部或全截面的不均勻壓應(yīng)力分布。在計算這類構(gòu)件的正截面極限承載力時，混凝土規(guī)范所采用的基本假定中，規(guī)定了混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線方程為：上升段：下降段：≯2.0≮0.002≯0.0033取曲線方程可改寫為式中各參數(shù)都隨混凝土的立方體抗壓強度標(biāo)準值fcu,k而變化，計算公式為：《規(guī)范》混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線參數(shù)fcu≤C50C60C70C80n21.8331.6671.5e00.0020.002050.00210.00215eu0.00330.00320.00310.003上升段寒：下降段：按上述叫方程計猾算的不火同強度障等級混嫩凝土的普受壓應(yīng)廚力-應(yīng)蜜變曲線養(yǎng)的各參墊數(shù)值列嗓如下表著，各理膊論曲線扒如圖?！?.0≮0.002≯0.0033比較《規(guī)范》混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線參數(shù)fcu≤C50C60C70C80n21.8331.6671.5e00.0020.002050.00210.00215eu0.00330.00320.00310.0031.81.81.91.92.02.12.32.63.04.23.002.742.482.211.941.651.361.060.740.411.651.711.781.841.901.962.032.092.152.21203019801920185017901720164015601470137060555045403530252015混凝土單幼軸受壓應(yīng)喪力-應(yīng)變退曲線的參趴數(shù)值計算正辦截面承堵載力時蠶所采用灣的受壓孫應(yīng)力-囑應(yīng)變曲爽線與棱遮柱體受價壓試驗戲所得曲傘線存在債顯著差近異：⑶⑷⑴按式混凝土達抗壓強度后，應(yīng)力保持不變，為一水平線，應(yīng)變值不超過εcu，但始終不出現(xiàn)下降段。⑵與抗壓強度相應(yīng)的壓應(yīng)變值ε0均大于棱柱體的受壓峰值應(yīng)變εc。⑶上升段曲線的形狀稍有不同，式中的參數(shù)n和參數(shù)αa具有相同的幾何意義：⑶上升段假曲線的形言狀稍有不屆同，式中弊的參數(shù)n和參數(shù)控αa具有相聽同的幾爸何意義癥：同為曲寸線的初惱始斜率甜。這些差別蜻說明：計熊算正截面激承載力所洪采用的混那凝土受壓充應(yīng)力-應(yīng)頓變曲線比摩棱柱體軸眠心受壓的借相應(yīng)曲線討更豐滿、蹦峰值應(yīng)變挑更大、曲績線下的面坐積更大。算這里考慮表了實際工鉛程中的結(jié)烏構(gòu)構(gòu)件一暴般都具有煮應(yīng)變梯度擾、箍筋約劫束、齡期炮較長等有李利因素，羽因而作出溫相應(yīng)的修攏正。按此裕計算構(gòu)件擋的正截面熄極限承載薄力與試驗?zāi)两Y(jié)構(gòu)更相呢符，但并土不適用于令結(jié)構(gòu)構(gòu)件與受力全過蒜程的非線示性分析。Hog詠nes打tad宋建議的佩應(yīng)力-除應(yīng)變曲驕線Rüs欄ch建樂議的應(yīng)透力-應(yīng)員變曲線00.0020.0033

fcsee0ecu1.4季抗拉強數(shù)度和變映形混凝土的娘抗拉強度亞和變形也丘是其最重諸要的基本絹性能之一泛。它既是召研究混凝景土的破壞舉機理和強測度理論的內(nèi)一個主要慢依據(jù)，又侵直接影響繞鋼筋混凝史土結(jié)構(gòu)的旦開裂、變斬形和耐久朝性?；炷烈欢d向被認為熱是一種脆歪性材料，層抗拉強度縮慧低，變形吸小，破壞包突然。2擴0世紀6蓄0年代之艙前，對混好凝土抗拉刪性能的研弄究和認識熟是不完全幟的，只限凡于抗拉極品限強度和旬應(yīng)力-應(yīng)變上升軋段曲線。返此后，隨紹試驗技術(shù)連的改進，魯實現(xiàn)了混蔥凝土受拉激應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)鷮O線的量測團，才更全選面、深入褲地揭示了駁混凝土受堪拉變形和東破壞過程巨的特點，壯為更準確門地分析鋼假筋混凝土登結(jié)構(gòu)提供陡了條件。1.4.理1試驗方沉法和抗拉軌性能指標(biāo)理（三種試撓驗方法）棱柱體軸凡拉試驗:立方體劈跡裂試驗：棱柱體抗折試驗：式中：P—試件慨的破壞荷厚載A—試膨件的拉嫌斷或劈東裂面積御。需要量訂測混凝憶土的受執(zhí)拉應(yīng)力騾-應(yīng)變勿曲線，吵必須采鐮用軸心償受拉試逃驗方法佛，其試伯件的橫腸截面上顫有明確較而均勻奸分布的哪拉應(yīng)力允，又便曠于設(shè)置肌應(yīng)變傳含感器。要獲得混拋凝土受拉胃應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)季€的下降飽段，要有獎電液伺服芬閥控制的懇剛性試驗碎機，或者塑采取措施究增強試驗要裝置的總屑體剛度。據(jù)我國進倚行的混凝慣土抗拉性遠能的大量抖試驗，給堅出的主要當(dāng)性能指標(biāo)斬如下：1、軸心云抗拉強度國內(nèi)根據(jù)竄中、低強酸和高強混夾凝土的有綱關(guān)試驗數(shù)熊據(jù)，一并河進行分析由、得到的雜適合于較臨寬強度范悔圍的軸心爽抗拉強度倘計算公式伙：模式規(guī)范熔CEB-爺FIP投MC90式中fcu和fc’—混凝駁土的立方代體和圓柱絹體抗壓強蜻度，N公/mm2。注意：尺寸效慢應(yīng)混凝土抗壓拉強度和蘇抗壓強度屬的比值由將下式計算劣：因此，趣拉壓強甲度比可托以作為次衡量混眠凝土力莖學(xué)性能鼻的一個煩指標(biāo)，杠當(dāng)采取連措施增丹強混凝統(tǒng)土的抗便壓強度印時，其桐抗拉強梯度提高蹄的幅度妻較小，鋒表明混怨凝土的功性質(zhì)更輪脆。另甚一方面迷，若能隨有效地威增強混努凝土的帝抗拉強為度，或資防止過撒早發(fā)生攪縱向裂命縫，就政有利于濤提高混沸凝土的勺抗壓強丹度。如郵采用纖問維混凝址土、約租束混凝啄土等。2、劈鋪拉強度劈裂試驗賠簡單易行屯，又采用址相同的標(biāo)佳準立方體蹤蝶試件，成茫為最普遍格的測定手值段．試驗容給出的混夫凝土劈拉福強度與立漫方體抗壓傅強度的關(guān)吼系如圖，延經(jīng)驗回歸環(huán)公式為：注意：根據(jù)我國遲的試驗結(jié)盒果和計算田式的比較柿，混凝土看的軸心抗?fàn)坷瓘姸壬允幐哂谂鎻姸龋篺t/ft,s=1.3紙68fcu-0.垂083=1.壓09-之1.0(當(dāng)fcu=15-附43鎖N/mm2)。國外的尿同類試張驗卻給虧出了相故反的結(jié)吳論：ft=0.9ft,s。兩者的存差異可渴能出自筍試驗方簡法的不暢同。我醫(yī)國采用祖立方體撒試件，職加載墊等條是鋼爪制的，輔而國外拔采用圓號柱體試窮件，墊患條的材風(fēng)質(zhì)較軟版（如膠托木）。3、峰值奪應(yīng)變過鎮(zhèn)海建膛議的回歸沫計算公式麗：4、彈性膜模量混凝土受圖拉彈性模巖量的標(biāo)定專值，取為柏應(yīng)力σ=像0.5ft時的割線壯模量。其鉗值約與相建同混凝土切的受壓彈溉性模量相痛等。建議計算棒公式：4、泊松戶比根據(jù)實警驗中量營測的試礦件橫向撥應(yīng)變計漲算混凝惱土的受喊拉泊松勾比，其割線遺值和切勁線值在僅應(yīng)力上弱升段近雪似相等：在應(yīng)力呀的下降拍段，試舉件的縱嘆向和橫冶向應(yīng)變怖取決于飾傳感器爆的標(biāo)距吼和它與迫裂縫的尋相對位朋置，變層化很大浴，很難瞎獲得合滿理的泊惜松比試掠驗值。但是，當(dāng)拉應(yīng)力嬸接近抗拉再強度時，賽試件的縱盆向拉應(yīng)力厘加快增長裳，而橫向鑒壓縮變形妹使材料更櫻緊密，増仍長速度減富慢，故泊誓松比值逐浙漸減小。這與混謎凝土的逗受壓泊露松比隨彈應(yīng)力而餅增長的器趨勢恰法好相反亮。1.4.炸2受拉破脊壞過程和貧特征試驗中節(jié)量測的喘試件平假均應(yīng)力功和變形芒Δl（或平均杰應(yīng)變Δl/l)全曲線邊如圖:按試件杜上各個僵電阻片勿的實測宮應(yīng)變值披作圖:應(yīng)力上午升段：栗各電阻衛(wèi)片的應(yīng)壇變與平群均應(yīng)變鴉一致；接近曲線較峰點并進輛人下降段坊，各電阻坡片有不同侍的應(yīng)變曲孤線；與裂縫秘相交的同電阻片研的應(yīng)變乞劇增而坐拉斷，哄其余電倡阻片的手應(yīng)變則棄隨試件民的卸載離而減小琴，即變其形恢復(fù)趙；混凝土受坦拉應(yīng)力-頭應(yīng)變?nèi)鸺壣系乃穆晜€特征點炭A,C,子E和F(放對照受壓哈曲線）標(biāo)嫂志著受拉梅性能的不第同階段。試件開研始加載苗后，當(dāng)見應(yīng)力σ班<(0駛.4-代0.6帳)ft(A點）兄時，混凝秀土的變形乳約按比例爸增大。此陳后混凝土壯出現(xiàn)少量嫩塑性變形庫，應(yīng)變增乖長稍快，鋒曲線為凸霧．當(dāng)平均笑應(yīng)變達εt,p=(7魚0-1唱40)?！?0-6時，曲體線的切可線水平層，得抗銷拉強度ft。隨后啄，試件猜的承載仗力很快摔下降，和形成一松陡峭的貫尖峰（美C點〕傻。肉眼觀察援到試件表渡面上的裂寫縫時，曲唐線已進入輸下降段（E點），平惑均應(yīng)變約朵0.04弱～0.0艦8mm。鞋裂縫為橫組向，細而房誠短，縫寬宴約為0.聲1～0.轉(zhuǎn)2mm.此時的寒試件殘淋余應(yīng)力賴約為(0.菜2～0.3)ft。此后，礎(chǔ)裂縫迅速叉延伸和發(fā)百展，荷載兼慢慢下降浴，曲線漸隆趨平緩。當(dāng)試件表桑面裂縫沿棕截面周邊刃貫通時，防裂縫寬度徐約為0.扭1～0.2靠mm混.此時商截面中姜央尚殘?zhí)苛粑撮_蠅裂面積劑和裂縫寄面骨料因咬合作融用。試此件仍有鋒少量殘紀余承載境力約(李0.1邊～0.1由5)ft。最后撿，當(dāng)試仆件總變癢形或表蟲面裂縫珠寬度約尿達0.陣4mm農(nóng)后，裂港縫貫穿斯全截面微，試件勵拉斷成偽兩截(凍F點）品。對有些試件還在應(yīng)力下降段進行卸載和再加載試驗仍得到穩(wěn)定的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€。而且其包絡(luò)線（EV）與一次單調(diào)加載試驗的全曲線相一致。由于混凝宗土組成的勇不均勻，除存在隨機若分布的初從始微裂縫安和孔隙，豈粗骨料和型水泥砂漿怒間的粘結(jié)逼強度與水柴泥砂漿抗勻拉強度不帽相等，故試件每播一截面的譯實際承載亞力和應(yīng)力進分布各不恩相同，裂冒縫總是在推薄弱截面步的最弱部遵位首先出柳現(xiàn)。當(dāng)試件毯表面上衛(wèi)發(fā)現(xiàn)裂挖縫時，嶄截面上評必有一觀塊面積昆退出工棕作。隨雖著受拉烘變形的寄增大，預(yù)裂縫兩現(xiàn)端沿截足面周邊芒延伸，跳截面上哀的開裂鉆面積逐且漸擴展笨。有的躍試件還兄在其它昨側(cè)面出擦現(xiàn)新的梢裂縫，弦形成兩胖塊開裂晃面積，番并一起腹擴展。試件開裂艇后，截面樓中間的有贊效受力面滔積不斷地刊縮小和改惰變形狀，痕其形心與坐荷載位置表不再重合足，成為事窯實上的偏鐮心受拉，友促使裂縫峽更快發(fā)展另，將試件濃拉斷。所扒以，混凝蔽土受拉狀斯態(tài)下的荷獄載（應(yīng)力喉）下降段絞，主要是匆因為截面趨上有效受頓力面積的某減小，在呆受力面積切上的真實墓應(yīng)力其實率并不降低教。1.4吳.3受毒拉與受年壓破壞勞特征比婦較混凝土在匹軸心受壓訴和受拉兩瘡種基本應(yīng)槐力狀態(tài)下區(qū)的內(nèi)部應(yīng)莫力分布、變形產(chǎn)、裂縫性烘狀、破壞附過程和形市態(tài)，受力趁機理等都急有重大區(qū)雞別。下面聲以普通混脂凝土C2隆0～C4煩0為例，籠給出二者浴的主要性何能指標(biāo)對盜比和受力銜特征的重捆要區(qū)別。1、受拉場和受壓主想要力學(xué)性墻能的指標(biāo)番和相對比診值列于表燥。概括而隸言．抗拉淹強度和峰根值應(yīng)變比黨受壓狀態(tài)算的相應(yīng)值萌低一個數(shù)惱量級，二艙者的彈默性（變迷形）模構(gòu)量和泊采松比都棉接近，零受拉應(yīng)谷力-應(yīng)樣變?nèi)€比遮受壓曲線偏坡度陡、己尖峰突出稀。2、混凝蠅土受壓應(yīng)鳥力-應(yīng)變學(xué)曲線的下出降段是由你于試件上云出現(xiàn)眾多夜的縱向裂任縫，以至園形成斜裂鄉(xiāng)豐縫等原因蘋，使得全芽截面上各吉處的承載因力普遍降巷低。而受嘩拉曲線的睬下降段則辣是因為試祖件橫向裂起縫、截面磁上有效受槳力面積逐令漸減小的別結(jié)果，受進力面積上綱的真實應(yīng)撞力值可能瓶并不降低炊。討論中苗所用的下乓降段應(yīng)力桂系指按試施件初始截測面積計算藥的平均應(yīng)硬力。3、混紅凝土試院（構(gòu)）茄件的受餐壓破壞撒，沿縱牲向的破貢壞區(qū)長壓度與其似截面有椅同等尺勢度而稍煎大，全偶曲線可射用平均輸壓應(yīng)變韻表示。脖受拉試直件的裂奇縫和斷低口只發(fā)灑生在一六個截面駛上，使卡試件的燦變形或趟裂縫寬園度增大易；而其而余截面識均不開讓裂，應(yīng)下變在減宵小。故緒應(yīng)力峰鑒值后，陣試件的孟受拉應(yīng)漫變已無榴確切定每義，應(yīng)鉤以變形棟量或裂首縫寬度跳（mm懇）表示色，或者竊以相鄰報兩條裂旦縫范圍版內(nèi)的平余均應(yīng)變素Δ/l表示。當(dāng)頓然，非開芬裂截面仍蓮可用應(yīng)變醫(yī)表示，得惰卸載恢復(fù)列曲線。4、混凝孩土不論是昏受拉破壞歪，還是受是壓破壞，跡表面上都匆將出硯裂盆縫。前者現(xiàn)是拉應(yīng)力誼直接作用拘產(chǎn)生的橫棋向拉斷裂烏縫，而后殼者是壓應(yīng)焦力作用產(chǎn)示生的縱向坊壓劈裂縫采，試件的夠橫向并不墊存在宏觀賠的應(yīng)力。監(jiān)這兩種裂漏縫的宏觀浴特征有著煙明顯的區(qū)巧別，如表毅：5、由于良混凝土組將成的不均低勻性、粗祖骨料形狀立和分布的歐隨機性，謙粗骨料和灑水泥砂漿攏的強度差孩別，以及譯澆注和振狗搗引起的貿(mào)非勻質(zhì)性嶄等等原因缺，試件每龍一截面上罵抗壓（拉國）承載力嘴一的中心捐不會落在唱同一位置嗽，也不能糊都與截面倍形心或荷據(jù)載作用線獲相重合。準因此，無孕論采用何能種方法使丸試件“精蒜密對中”驗，都不可逼能實現(xiàn)理轎想的“軸跌心受壓（顯拉）”狀圓態(tài)。但是，劃棱柱體隨受壓試炒件的有男效受力毯面積自顏始至終艱都是全鍛截面的膝，沒有堤額外的弱偏心。午而棱柱堡體受拉宵試件，冤在開裂樣前雖不齡能實理叢想的軸剝心受拉墊狀態(tài)，亭但可作古適量調(diào)鬧整。試證件開裂紅后，截飄面上有經(jīng)效受拉錄面積的藍形狀不脈規(guī)則、碎不對稱逆，荷載艱對它的含實際偏籠心距更祝大，且宏各個試使件無一敞相同，蕉故抗拉咬試驗的壇結(jié)果有追較大的只離散度缸?；炷帘嫉妮S心株抗拉強潤度與抗索壓強度休同樣，鏈由于試隱件的試柴驗受力暈狀況與睡結(jié)構(gòu)中疾實際受俊力狀況什有不同阻，各工互地或預(yù)出制廠制貍備混凝礙土的原純材料和形工藝過鮮程有差滴異，其廣強度值芬的變動即范圍較膏大。經(jīng)加過統(tǒng)計危分析后敗認為，陸混凝土鐘抗拉強仿度的概親率分布達曲線（威函數(shù)）姐和統(tǒng)計儀參數(shù)值武（如變繳異系數(shù)槽δ）都矩可采用憑抗壓強啊度的相停應(yīng)值。1.4.妖4規(guī)范中柜的抗拉強遠度指標(biāo)前面已愁經(jīng)從試而驗數(shù)據(jù)封得到混欄凝土軸崖心抗拉萍強度平朝均值與膽立方體嶼抗壓強遲度（平刃均值）棕的關(guān)系梁式。確典定軸心窮抗拉強鞏度標(biāo)準鳥值應(yīng)根筑據(jù)統(tǒng)計寶數(shù)據(jù)，車取為9瞎5%保杯證率的警相應(yīng)強室度值。婦此外，州考慮到痕結(jié)構(gòu)中風(fēng)混凝土舌與試件隙混凝土結(jié)的差別設(shè)，引人辮修正系挽數(shù)0.欺88，腹高強混抵凝土性景質(zhì)較脆論，又引甚人脆性美折減系蠻數(shù)故軸隊心抗拉蓄強度標(biāo)芽準值的員計算式蜜應(yīng)為：用fcu,紗k代替fcu,消m并化簡主得：在結(jié)構(gòu)和爸構(gòu)件的承焦載力計算歉時，用到陶的混凝土穩(wěn)抗拉強度胳應(yīng)取為其鉤設(shè)計值：當(dāng)結(jié)構(gòu)和謊構(gòu)件的分烏析或承截拾力驗算時蜘，需要用純到混凝土駕軸心抗拉蒸強度平均泄值的情況溜，其計算灑公式為：1.4.驚5應(yīng)力-亦應(yīng)變?nèi)泳€方程式中：廈Δ和Δp—試件脫的伸長憑變形和付峰值應(yīng)惱力ft時的變掩形，m原m。混凝土的筍受拉應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)枨€和豪受壓全翼曲線一農(nóng)樣是光給滑的單前峰曲線比，只是改曲線更叢陡峭，沾以及下趣降段與庫橫坐標(biāo)店有交點講。因而個受壓應(yīng)學(xué)力-應(yīng)變?nèi)€的撫幾何條營件式中扒，除⑥串之外都爽應(yīng)滿足示。文獻建挑議和設(shè)交計規(guī)范燭所采用嚴的分段喝式受拉輕應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)枨€方于程，上漠升段和板下降段絞在峰點皇連續(xù)，呆且符合包式數(shù)學(xué)義描述的莊條件，施可得到柜較準確嗚的理論舅曲線。緊應(yīng)力和是應(yīng)變、你或下降家段的變蛙形以相笛對值表仔示為：上升段和冊下降段曲敏線方程為牢：式中系數(shù)臨1.2為石受拉初始誦彈性模量增與峰值割光線模量的最比值，與敢試驗值相王一致。下先式中的參分數(shù)αt隨混凝土栗的抗拉強睬度而增大許，可按經(jīng)峰驗回歸式怒計算：式中，ft—混凝土護抗拉強綁度，N玻/mm2．按上述掠公式計饅算的理侵論曲線昆如圖：在鋼筋油混凝土虜結(jié)構(gòu)的勇非線性革分析中奏，考慮輩混凝土甲受拉作阻用對其堂影響的槽大小，盜可采用撲各種簡鍬化的應(yīng)脾力—應(yīng)變關(guān)系吼。模式規(guī)范份CEB-康FIP器MC90軍則建議按活混凝土的攔開裂前后管分別來用仿折線形的招應(yīng)力-應(yīng)墳變和應(yīng)力饞-裂縫寬縱度關(guān)系。1.5吧抗剪強活度和變逗形1.5嘴.1合晌理的試窄驗方法混凝土滴抗剪強東度的試裂驗方法際已有多占種，所苦用的試月件形狀裁和加載比方法有相很大差淡別?；炷帘圃诩兗粲蓱?yīng)力作們用下的牢強度和知變形是并又一基即本性能校，在分戒析結(jié)構(gòu)滲的受力忌破壞過艙程和有臂限元計復(fù)算中都櫻有重要籍意義。個但是迄濱今國內(nèi)燒外的幾碎種試驗映方法側(cè)束定的抗涉剪強度里相差懸壟殊，而糟剪切變拾形和剪抓切模量夫的試驗貪資料極后少，甚饒至還存量在著不提同的觀鎮(zhèn)點。1.矩形質(zhì)短梁直接痰剪切這類試縫驗得到淘的混凝勞土抗剪輕強度值凳較高，菜可達:式中：k—修正系樸數(shù)，取撞為0.窄75。2.單現(xiàn)剪面Z扇形試件試件沿壟兩個缺表口間的踩截面剪瘋切破壞望，混凝遠土抗剪宅強度的鞋試驗值螺約為：這是最怒早的試彼驗方法甜，直觀譽而簡單堤。Mo佳rsc膚h等早娛就指出患，試件育的破壞芒剪面是促由鋸齒稅狀裂縫叨構(gòu)成，豆鋸齒的擇兩個方過向分別傍由混凝重土的抗關(guān)壓（fc）和抗拉暫強度（ft）控制屆，平均脹抗剪強偵度的計剃算式為袖:fc’—圓柱體抗酸壓強度，吊N/mm2。3.缺擴口梁四輕點受力梁的中細央截面福彎矩為買零，中各間區(qū)段網(wǎng)的剪力陸為常值鴿。由于遞梁中間觀的缺口拘大，凹慶角處應(yīng)翅力集中肌嚴重，先裂縫從薦凹角開期始，貫罪穿缺口柴截面而頃破壞，悄但不是怎從截面陸中部的嗎最大剪托應(yīng)力處沖首先開炭裂。試驗得到曾的混凝土碗抗剪強度嶄值（τp3）約與艙其抗拉業(yè)強度（ft）相等．4.薄璧艱圓筒受扭當(dāng)試件的贊筒壁很薄菠時，為理者想的均勻插、純剪應(yīng)裁力狀態(tài)。林試件沿4久5o的螺旋線測破壞，混抽凝土抗剪肆強度按試粘件的破壞確扭矩（Tp）計算5、二逮軸拉/置壓對立方體威或板式試刑件施加二責(zé)軸應(yīng)力，聯(lián)當(dāng)σ2=0,指σ3=-馬σ1時，與稈45o方向的盞純剪應(yīng)秒力狀態(tài)葉等效。寧試驗結(jié)歌果給出止的混凝狼土抗剪額強度為紀：這些試驗繡方法中，崖后兩類試膜件接近理他想的純剪腫應(yīng)力狀態(tài)處，但是必嶄須具備技焰術(shù)復(fù)雜的率專用試驗薪設(shè)備一般血試驗室不杜易實現(xiàn)．倦至今采用抬較多的是堅前兩類試緞驗方法。各試驗勉方法給碌抗剪強芒度相差渴達一倍駝多。分喇析前三傳類試件酸破壞剪但面上的丙應(yīng)力分赴布：第1、2側(cè)類試件剪糕切面上的逝剪應(yīng)力分蔥布不均勻圾，且存在箭的正應(yīng)力濫（σxσy）值數(shù)倍葵于平均剪漂應(yīng)力，與堆純剪應(yīng)力宋狀態(tài)相差擔(dān)甚遠，故醋給出較高鞋的抗剪強尼度值；第糊3類試件陜剪切面中枕間部分的蜜剪應(yīng)力分密布均勻，嘉正應(yīng)力值升約為平均多剪應(yīng)力的支12%-萄25%，銹接近于純治剪應(yīng)力狀偽態(tài)。所以，后三類試籍驗方法的場試件應(yīng)力假狀態(tài)比較啞合理，給崖出的混凝袍土抗剪強踩度值也比繡較接近。6、張琦滿、過鎮(zhèn)海噴的試驗情就況吸取第3類試驗方法的優(yōu)點，設(shè)計成四點受力等高梁抗剪試驗。試件中部沒有缺口，以避免應(yīng)力集中，厚度減薄，以控制破壞位置，又便于布設(shè)45o交叉的電阻片，以量測主應(yīng)變。經(jīng)分析試件中部的剪應(yīng)力分布均勻，與全截面平均剪應(yīng)力之比為1.22～1.28；正應(yīng)力接近于純剪應(yīng)力狀態(tài)。對試件加載時采取措施使之緩慢破壞，可仔細地觀察混凝土的剪切破壞過程。試件的設(shè)計、制作和試驗方法詳見該文獻．根據(jù)試驗捆數(shù)據(jù)計算刷試件的剪租應(yīng)力和剪世應(yīng)變。若呆試件中間區(qū)截面的剪毅力為V,榮破壞時的受剪力為Vp，考慮尋到剪應(yīng)降力分布怪的不均酷勻，剪暗應(yīng)力（τ）和混凡凝土抗糾剪強度薦（τp）的取目值為：剪應(yīng)變（鏡γ）由量蜓測的主拉顆、壓應(yīng)變稿（ε1ε3）計算A—試喪件的中勵間截面敢面積。取拉為延正，壓鈔為負1.5.頓2破壞特便征和抗剪識強度①隨后，羽裂縫兩端朱沿斜上、真下方迅速檢延伸，穿也過變截面忙區(qū)后，裂盒縫斜角變凡陡，當(dāng)裂懷縫到達梁斧頂和梁底尊部時，已末接近垂直鼻方向。裂擦縫貫通試爛件全裁面南后，將試舉件“剪切職”成兩段王。②不同虹強度等膠級（≤判C70嘗）的混暖凝土試嚴件，剪侍切破壞下形態(tài)相言同，通裹常只有循一條斜械裂縫。腳裂縫斷說口的界錯面清晰艇、整齊蠅，兩旁芹混凝土禁堅實，鴨無破損債癥狀．遮試件的柄破壞特迅征與斜枝向受拉如（主拉闖應(yīng)力方板向）相鉛同。⑴按上述闖試驗方法肺對不同強調(diào)度等級的榴混凝土進牙行抗剪試撕驗，量測老得試件的胞主拉、壓紗應(yīng)變的典延型曲線如武圖；⑵0～塞60％拍的極限混荷載,勾主拉合、壓應(yīng)桂變和剪驢應(yīng)變都儲與剪應(yīng)貧力約成蒙比例增茄長。繼環(huán)續(xù)增大還荷載，丟當(dāng)V=掘(0.革6-帝0.8泛)Vp時，試垂件的應(yīng)宮變增長刮稍快，面曲線微意凸。再喂增大荷諒載，可化聽到混等凝土內(nèi)軌部開裂職的聲響畜，接近散（Vp）時，試田件中部“疑純剪”段屬出現(xiàn)斜裂屆縫，與梁畝軸線約成肺450夾角?；炷寥龅目辜羲翉姸?τp)隨其狹立方體的抗壓強籠