042鋼筋混凝土多軸強(qiáng)度-wenkub.com
2024-08-11 18:36 本頁(yè)面
【正文】 解：① （ + : + :－ 1）為三軸拉 拉 壓應(yīng)力狀態(tài)，近似按二軸拉 壓應(yīng)力（ + : － 1)狀態(tài)計(jì)算 ?????????????????????cccccctctffffffrffff ))(()(3 )( 0 6 4 )()(3231?????????????cccfffffrff計(jì)算其應(yīng)力比 .1 31 ????????r查圖或用表（ DE段）的公式計(jì)算得： 解： ② （ +: － : － 1）為三軸拉 壓 壓應(yīng)力狀態(tài)，也可按二軸拉 壓應(yīng)力（ + : － 1 ）狀態(tài)計(jì)算， 其應(yīng)力比 .0 4 31 ????????r查圖或用表（ CD段）的公式計(jì)算得： ??????? ?????? ccc ffrff )( )()( 0 3 8 )()(3231???????????????cccfffffrff 結(jié)構(gòu)分析后獲得全結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，應(yīng)選取若干個(gè)重要特征點(diǎn)和可能的最不利應(yīng)力狀態(tài)分別進(jìn)行混凝土多軸強(qiáng)度的驗(yàn)算。 例 4一混凝土結(jié)構(gòu)的特殊受力局部，按非線性方法進(jìn)行分析，在修正的荷載設(shè)計(jì)值作用下的最不利三軸壓應(yīng)力為（－ 、－、－ ），驗(yàn)算預(yù)先設(shè)定的 C30混凝土能否滿足承載能力的要求。三軸受拉（ T/T/T )應(yīng)力狀態(tài)在實(shí)際工程中罕見(jiàn)，混凝土多軸抗拉強(qiáng)度可近似取為： ?? tt ffTTT //例 4一混凝土結(jié)構(gòu)按線彈性法分析，在荷載設(shè)計(jì)值作用下的最不利三軸壓應(yīng)力為（ － 、 － － 30N/mm2）確定所需的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。 三維結(jié)構(gòu)分析后獲得各點(diǎn)的正應(yīng)力 ζii和剪應(yīng)力 ζij后，經(jīng)換 算得主應(yīng)力（ ζ1 、 ζ2 、 ζ3 ），可有不同的拉 壓組合應(yīng)力狀態(tài)，分別按下列方法計(jì)算。 解： C40混凝土的單軸抗壓和抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值分別為： 22 / / mmNfmmNf tc ??計(jì)算其應(yīng)力比 .1 31 ????????r查圖或用表（ DE段）的公式計(jì)算得： 23/ ))(( )(mmNfrffffctct?????????????????231 /1 . 1 9 41 1 .9 4 )(0 . 1 mmNrff ?????? 可見(jiàn)混凝土的二軸拉 壓強(qiáng)度既小于單軸抗壓強(qiáng)度，又小于單軸抗拉強(qiáng)度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予注意。三個(gè)象限的折線依次表示二軸拉 拉、拉 壓和壓壓應(yīng)力狀態(tài)。 （ 壓 壓 ） σ2/σ3= σ2/σ3= f1 /ft* f2 / fc* f2/ft* f3/fc* （ 拉 拉 ） （ 拉 壓 ） σ1/σ3= F E D C A B σ2/σ3 σ1/σ3= σ1/σ3= σ1/σ3= σ1/σ3= σ1/σ3= σ1/σ3= 0 σ1/σ3=0 *3 / cff? 規(guī)范中的混凝土多軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)值都以相對(duì)值， f3 / fc＊ 、 f1 / ft＊等表達(dá)。 三軸受拉 (T/T/T)應(yīng)力狀態(tài)下，抗拉強(qiáng)度可取為： f1 =0. 9ft。其中壓／壓區(qū)和拉／拉區(qū)與 TasujiSlateNilson準(zhǔn)則相同，拉／壓區(qū)與 KupferGerstle準(zhǔn)則相近。 C/C（ ζ1=0， α= ζ2 / ζ3） T/C （ ζ2=0， α= ζ1 / ζ3） AB段曲線： cc fff )1(23 ????????T/C（ ζ2=0， f3≥ fc） BC段： tcffff ???????? ?? 31 當(dāng) f3= fc時(shí)， f1= T/T（ ζ3=0） CD段： f1 = ft 另一些二軸破壞準(zhǔn)則更為簡(jiǎn)單，包絡(luò)線由數(shù)段折線組成，二軸強(qiáng)度易于查用或建立公式計(jì)算。有關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)提供了混凝土多軸強(qiáng)度的多種計(jì)算圖，既簡(jiǎn)化了計(jì)算手續(xù)，方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)查用，又可給出偏低的多軸強(qiáng)度值，保留適當(dāng)?shù)陌踩喽取D壓流動(dòng)是一種特例，側(cè)向壓應(yīng)力將縱向劈裂裂縫壓實(shí)，不明顯表露。 混凝土在三方向壓應(yīng)力的共同作用下發(fā)生劇烈的擠壓流動(dòng)，粗骨料和水泥砂漿都有很大相對(duì)錯(cuò)位．試件的邊角因露在加載板之外不受擠壓約束而酥松、剝落．內(nèi)部的材料和構(gòu)造在強(qiáng)力擠碾下遭到嚴(yán)重的破損?；炷羶?nèi)的粗骨料和其界面，以及骨料間的水泥砂漿都主要承受壓應(yīng)力， 延遲甚至防止了內(nèi)部微裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，混凝土的極限強(qiáng)度有很大提高。 有些試件的應(yīng)力狀態(tài)在柱狀壓壞和片狀劈裂的范圍以內(nèi)，在形成相應(yīng)的平行裂縫（劈裂）之后，如果終止試驗(yàn)時(shí)的變形大，也會(huì)在表面上出現(xiàn)明顯的斜裂縫，即使單軸受壓的棱柱體試件也是如此。 從破壞機(jī)理分析，不難得出結(jié)論， 同是片狀劈裂破壞，三軸受壓 (C/C/C）試件的抗壓強(qiáng)度 (f3)必大于二軸抗壓 (C/C)強(qiáng)度。當(dāng)裂縫貫通整個(gè)試件后，發(fā)生片狀劈裂破壞。反之，當(dāng) ζ1 , ζ2為拉應(yīng)力時(shí)，增大了側(cè)向拉應(yīng)變，多軸抗壓強(qiáng)度必降低（ ︱ f3︱ fc )。 邊長(zhǎng) 100 mm的立方體試件，破壞時(shí)每邊分成 3～ 5個(gè)小柱，小柱邊長(zhǎng)約20～ 30 mm，或?yàn)榇止橇侠瓘降?～ 2倍。斷裂面由粗骨料界面和拉斷的水泥砂漿構(gòu)成，兩旁材料堅(jiān)實(shí)，無(wú)損傷跡象。因此，創(chuàng)建一個(gè)適用于一切應(yīng)力途徑的混凝土本構(gòu)關(guān)系還需要更多、更深入的研究。 混凝土多軸應(yīng)力的重復(fù)加卸作用是又一個(gè)重要工程問(wèn)題。 定側(cè)壓加載途徑 (OAP和 OBP）與比例加載（ OP）達(dá)到相同應(yīng)力值 （ ζx=ζy =、 ζx=0. 9fc、 ζy =0. 7fc)時(shí)的主應(yīng)變（ εx εy）列入表以作比較。 混凝土二軸受壓的 4種變應(yīng)力途徑試驗(yàn)給出的結(jié)果表明，如果變途徑之前混凝土的應(yīng)力水平低于相應(yīng)二軸強(qiáng)度的 85％（ β0. 85），變途徑后的混凝土二軸抗壓強(qiáng)度仍與單調(diào)比例加載的包絡(luò)圖相符，且破壞形態(tài)相同。一點(diǎn)的 3個(gè)方向主應(yīng)力經(jīng)歷各種變化的途徑甚至發(fā)生應(yīng)力拉壓易號(hào)和主應(yīng)力軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 ③ 鋼纖維體積含量 (Vf， %）對(duì)于鋼纖維混凝土多軸強(qiáng)度和變形的影響．類似于它對(duì)其單軸性能的影響。 （ ≥C50）的多軸試驗(yàn)結(jié)果表明， 其多軸抗壓（ C/ C， C/ C
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