混凝土应力_应变全曲线的试验研究_过镇海

混凝土应力一应变全曲线的试验研究过镇海张秀琴张达成王如琦(清华大学 )

〔提要〕本文应用普通液压试验机 (附加一对千斤顶 )完成了混凝土在单调和反复荷载作用

下的应力应变全曲线试验一

一

。

通过试验测定了一些因素对混凝土的变形,

讨了应力应变全曲线的形状与破坏形态的关系

,裂缝和强度的影响并给出全曲线方程和必要的参数。

、

探

混凝土在轴心受压时的应力一应变全曲线筋混凝土结构的强度和变形的主要依据之一态下的构件截面应力分布,。

,

反映了混凝土的最基本力学特性

,

是研究铜,

特别是对于构件的弹塑性全过程分析。

极限次因此。

抗震和抗爆结构的延性和恢复力特性等具有较大影响一,

,

通

过试验测定各种混凝土的应力应变全曲线

并给出曲线方程

,

已成为必须解决的课题

一

、

一应力应变全曲线的试验方法

(一 )实现全曲线试验的条件

混凝土棱柱体试件在普通材料试验机上进行抗压试验时

,

超过最大应力 (即棱柱强度

后试件立即崩碎曲线如图差异。

,

呈脆性破坏特征,

。

所得应力应变

一

1

,

下降段曲线无规律『

极限应变值有很大

i t wh n e y形,

”

早就指出

:

试件的突然破坏是由于。

夕l口’

哗

. 1

试验机本身刚度不足所造成力以后,

试验机在加载过程中变。

醉鞠巴图1

储存了很大的弹性变形能

当试件达到最大承载,

试验机因荷载减小而很快释放能量。

对试件,

普通试验机加载的混凝土应力

-

施加较大的附加应变而引起急速破坏将千斤顶放人试验机内(刁, ),

应变曲线

,

对试验机进行加载和卸载

同时量测上。

、

下压板间的相对位移

,得到试验机的荷载变形曲线 ( N一一:

杏

,

图Za )

曲线上一点的斜率表示该荷载下

的机器刚度

K一‘

d N,万一万

;

一,

a。歹

( 1

)

混凝土的应力一应变曲线斜率即试件的 (线 )刚度:

,

、一可换算成试件的荷载变形曲线 ( N一么

图

Zb )

。

曲线的

K

,

dN A d口 AE万西「丁石,~面丽二一二一孟几。 J Z、

~

“曰

通

.

幼

( t/ m m

)

( 2

式中

E

一 a丁

d

a

—

混凝土的切线弹性模量;

了帐 J川 H

口匆初

{引

n o f

一

勺、、

与好/已〔

//图2一

/帐卿、凡r

岁

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六万

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、

、

.

、、、

.

\

、~.

‘

2乙厉切

)机器刚度和试件刚度( b )试件的荷载变形曲线一

( a )试验机的荷载变形曲线,

A

,

H

棍凝上棱柱体抗压试验时载力后,

—

试件的横截面积和高度,

。

,试验机受力和试件荷载相等 ( N一 N

、

)

。

超过试件最大承、

荷载逐渐减小:

。

如果试验机的回弹变形大于试件变形 ( d。

口,

>

d J

)

,

试件就受试,

验机的冲击作用而急速破坏其必要条件为或,,

要求测得稳定的应力应变全曲线就必须防止试件急速破坏一

d」,

( d

、』,

( 3

)

K,) K

( 4,

)。

式中 K和 K为同一荷载下的试验机卸载刚度和混凝土试件的下降段刚度普通的液压式材料试验机刚度较小人员t 3’一〔“’,

以绝对值计算一

一般不能满足式 (

4

)的要求,

。

国内外的一些研究

在试验机上增设刚性元件

、

提高整个试验装置的刚度

得到了混凝土的应力应

变全曲线

。

(二 )加载装置和试验方法

本试验采用 3 0吨液压千斤顶作为刚性元件。的斜率即千斤顶刚度 ( K吨/毫米 )。

,

其主要尺寸及荷载一变形曲线见图,。

3

,

曲线千斤,

开始加载时,。

由于油缸内存在少量气体等原因

,

顶变形较大而刚度偏小吨/毫米后,

。

压力超过。

5

吨后

刚度渐趋稳定,

满载时每个千斤顶的刚度约为 1 0,

,

随油柱高度不同而略有出入,

卸载时

活塞和油缸间的摩阻力使恢复变形滞后。

加卸载的变形曲线有较大差别

千斤顶满载时的压缩变形可达 ( 3一4毫米 ),

装上卸油阅千斤顶油路系。

位移又可增加许多,

以适应于试件在下降段的较大变形4。

整个试验装置示于图统与试验机油路分开一

两个千斤顶放在试件两旁

可与试件共同受力,

。

并设置、

个可控制泄油量的针阀:,

以便调节试件的应变速度

混凝土应力应变全曲线的试验操作程序如下1 2.

安装试件

,

千斤顶,

荷载和位移传感器

以及相应的量测记录仪器;。

.

千斤顶进油

使活塞顶面稍高出荷载传感器

开动试验机进行加载

,

全部压力 (N )。

幅的

妙剔刀/l

一甲

卫图3一

攘2乙乃夕

匀腼‘

子

今

下

千斤顶的荷载变形曲线,

( a )构造及 L要尺寸

( b )荷载变形曲线一

仪}{吕了}l习立七:

:

了

:

}怂,

目

一

-

,

妇尽弓习二r.

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.

,

。

压

户故‘勿

。尺

岭

图(

4a

应力应变全曲线的试验装置)原理示意图;( b )压力变化图

一

由千斤顶承担;3.

打开千斤顶的泄油针阀,.

,

同时调节试验机的进油量,

,

使试验机维持恒载 ( N,

。

);

。

此

时试验机活塞匀速上升4

千斤顶油柱逐渐缩短,

但试件仍未受力)随。

如图

4 b。

中的 O A4b

段

当试件与上压头接触后,

试件压力 (

N

。

着变形的增加而加大

继续调节试验机中的 A B( 5。

的进油量段,

维持恒载 N:

。,

而千斤顶的压力 ( N D )逐渐减小N+ N、刀

压力变化规律如图

但满足5.

一N

。

)

试件超过最大承载力进人下降段后,

,

从记录仪上明显看出应变速度逐渐加大,

慢慢关

闭千斤顶的泄油阀

适当减小试验机进油量。

以降低应变速度,

。

在到达下降段曲线的反弯点,

之前图量,

,

千斤顶泄油阀完全关死.

6 4 b

下降段曲线后期)开始回升。

,

试件承载力降低不多,

而千斤顶受力增长较快

N,试验机的荷载〔,

,

此时。

试件应变速度较小一

,

可再次打开千斤顶泄油阀

调节试验机进油。

提高试件应变速度

按此法实测的混凝土应力应变全曲线及试件的应变速度变化规律见图 5反复荷载作用下的应力应变全曲线试验操作方法与上述相同。

一

,

也可用这套装置进行测定 (图,。

6

)

。

每次加载的,

当到达预定的应变 (或应力 )值时,

打开试验机泄油阀

试验机

活塞下降使试件和千斤顶同时卸载

即得卸载曲线

卸载时的试件应变速度由试验机泄油阀

控制

。

//

厂了“

共号》东林 .爪刃_

上

‘

’

-

-

- -

1

一

一.

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一

一

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}八{了万月 l/ j/, A爷可/群// j/刀厂乒车}夕附价以妙岁{刁{夕/斗一

一

l.

月

厂

}

心

一

_

乡荡7

图 (三 )关于试件的应变速度一试验机对试件加载进行应力应变曲线试验时、

6

反复荷载下的应力应变全曲线一

,

即使试件材料是完全弹性体。。

、

试验机

油缸等量进油

,

所得的试件应变速度也不可能是均匀的,

其变化规律取决于试件和试验机作者在另一篇报告中提供了试件。

(包括附加的刚性元件 )的受力特性以及试

验操作方法

*

应变速度的分析原则和计算方法其中,

能适用于各种试件材料的不同试验加载方法一,

混凝土试件用不同试验方法测定应力应变全曲线时¹采用弹簧 ( K二

应变速度的变化规律不同 (图 7 )

。

一 5吨/毫米一C o

s n

t

.

)作刚性元件;

º千斤顶作刚性元件4 ),。

,

但不泄

油;»维持试验机恒压已有的试验研究

,

千斤顶泄油阀开启角不变;¼按建议的方法 (图,

图中可看出“ G

按建议方法所得试件应变速度的变化幅度最小「’6’一「‘

且与实测应变速度相近.

”

表明

:

试件的应变速度从 o 0 5一

x

0 1

一 6

/秒到 1 0,

弓

K

0 1

/秒

,

混凝

过镇海

、

张达成,

、

工如琦.

:

混提上应力应变曲线的试验方法及试件应变速度研究

清华大学违筑工程系杭震

工程研究室

19 7 9

11

。

“虽度约增加一倍况下,

。

一般的试验应变速度约为 ( 1~,

200 )

X

0 1

’ 6

/秒

,

强度变化很小。

。

一般情

应变速度相差 1 0倍。汀

强度相差不超过1 0%

,

变形相差不超过 2 0%,

乙蚀如勺

由于混凝土的材质不均匀

,

强度和变形

筋 0 g/脚_今 -

-

~

一-

一8’

性能的影响因素众多应变速度相差 5倍对于试验结果的影响。

!}

,

还不至于超出材性离散度:_ _

的误差因此暂时建议下式作为检验标准_亡一二竺竺已三

,

口乙卯

占夕

6

二」三

‘丫

弓一。

( 6 )

李

歹

’

从示了

式中符号的物理意义见后试验可称为“

满足式 (”,。

6

)的

儡/图7

千斤厦浅油尤¿弹黄:二

准等应变试验

试验结果有本试验,

效

,

否则就应考虑应变速度的影响。,

加 a刃卯

,

拓。

二

命刀5云

全部试件中的 3 8%符合式 ( 6 )

其余绝大

暨募毓馨万

等乙胡占乙

部分都在气是可行的。

/

全亏 (

0内 1

。

说明本试验方法

J试件及试验量测方法

葱下万

二

、

不同试验方法的应变速度比较

一混凝土的应力应变全曲线及破坏过程

(一 )

根据我国结构工程中混凝土的实际应用情况号分为S、

,

制作了1 3组试件C、

。

按混凝土强度和水泥振另有其他三组试件编为表1

工、

,

nH。

,

1类

,

按粗骨料的不同分作,

B

、

D

、

E

、

F。

类

。

W

全部试件共8 6个

所用材料和配合比汇总于表试件汇粗

1

总骨

表料最大粒径(e n

孟

试件

编号 ( g。k

……配,c

计算标号

合

比

水泥标号(k gC 11 1旦

水泥用量‘ k gnl_

制

作试验日期

利

月

类

m

,

}

(水泥.

:

水砂石)::

侧

…

、形、

附

挤上

)

日

期8

B I C l

30 025 0

l: 0 5.

:

2 5:。

O留

500 1 97。.

56 2 36 0 3 30 47 5

…页岩陶粒}卵

79

“ 2422

10 27

~ 11

砂,,

浆= i so o kg/ r n3

l: 0 53

:

1

。

47

500

形

2 0.

一791 7,

7” 88

D ID Ia

30 0 30 0 30 030 0

1: 0

.

56

:

1 7 3: 3 8 4.

50 0 50050 0 500

石灰岩{卵碎石石灰岩卵碎石石灰岩}卵碎石

2 0.

99

,

24~ 252 5~ 26 24~ 26 10

1: 0 5 6.

:

1 73.

:

1 83. .

2 0.

9

.

8 8

、

22

.

,

D lbE

1: 0 5 6.

::

1

.

7 3: 3 8 4:

330 3 3匕336

4

.

0

79{

22.

9 9 9

,

工

1: 0

.

58

1 78.

3 6 4.

石灰岩}碎辉绿岩}碎

白石

2 0‘

一79 79。

79

.

8

8 8

~

工2

;

F工B l

30 0 3〕030 0J 30〔

1: 0 5 8. .

:

1 85. .

:

3 77.

5004 00

2 0.

8 88 8

.

.

1 1~ 13

;

1: 0 42: 2 1: 0 4 5.

5:

0.

5 884 11

.

1 11 15 1515

9 3一 5 9.

}砂

浆

l D f F n

:

1 21: 3 1 1.

4 00 40 0 500

石灰岩 !卵碎石

2 OL

79 79 79

。

,

3一 6

{

1:0 1:

.

5

:

1 4 8: 3 28..

39 0

辉绿岩}碎

石

2 0.

.

.

匀 4.

~ 6

B I n I D l F I

40 0

0

。

35

:

2 0

。

5

:

0:.

6 5454 5 5 13 2 932 94

。

8 8

.

9 9 979

17

~~

19

40 0 40 0

1 0 34盆.

:

.

7 3 2 29 92: 2 5 0.

500 500 500 4 00 40 0

石灰岩{卵碎石辉绿岩,碎石

}砂}

浆

2 0.

7979,

.

1 7一 20.

1:0:

.

38

:

0

.

2

0

8.

.

18.

20

}1

S I

30 020 0 20 0

1 0 63 2.

:

.

17

:

4

.

33

石灰岩卵碎石石灰岩 1卵碎石石灰岩 l豆

W

l

1

:

0 53:2。.

,

06

:

4 42. .

}

2 0 1 6,

78 79,

8

.

171.

.

7 1 1~ 1 7 117

6.

7.

一15

H l

1:0

55

:

1 74: 3 53.

35 0

石

1

2

7 8 1 1 23

79

6

2

一 27

}5

试件所用材料为

:

北京市首都水泥厂生产的东风牌普通硅酸盐水泥页岩陶粒1 47吨/.

(4

0号

,

50

号 )

;

中砂取自昌平县河砂

;

卵碎石由南口石料厂供应;辉绿岩为济南市生产;北京陶粒厂生产的,

粒径3。

5

一2 0毫米

,

颗粒容重x,

米

厂,

每组试件包括立方体 1 0米和棱柱体io4 0厘米夕匕

0 l

只

0厘 1

x 10 x 3 0。

厘米

10又 1 0又

各三个

制作时每组试件一次备,

Z

J

诊

,汉之

‘

‘一

仁

岁出

珊之少/8

){石

料

,

人工搅拌后注入水平放置的钢模,,

在标准震动台上震荡 1一 2分钟一

室内停,

{艺

朴}

一

放4 8小时后拆模天后取出,

送人标准养护室

26

在试验大厅

大气中干燥5一 7。

「的实测结果

天进行试验

试验时试件的含水量约试3一件 (D l 2 )

5

~ 1 0%

。

图2 200

普通混疑土的容重因骨料不同而在斤/米3。。

一2500

公斤/米之间,

,

陶粒混凝一

土容重为1 8 0 0公;一8‘

试件轴心受压

全曲线的加载装置和试验方法已如前述)

试验中用 X

一

Y

记录仪直接记下

荷载纵向应变 (,图a,

一8

和纵横向应变 (一

)曲线

。

(二 )主要试验结果8

是试件DZ

l一 2

的实测应力应变全曲线最大应力。;3,,

。

图中各符号的物理意义如下;

:

—最大应力时的应变值简称峰值应变— (/ c m )应变一时的混凝土残余强度—/残余强度比—上升段曲线上一时的割线弹性模量 ( g/ m ) (/ m— )下降段曲线的最大下降模量取绝对值— )一 (/下降段曲线上试件的最大线刚度~一毕 (『 )试件的横向应变—一/泊松比按对应的应变累计值计算—~/泊松比按对应的应变增量计算— (/秒)试件的瞬时应变速度— 0 1/秒)试件的最大瞬时应变速度— 0/秒)从一至一3 s的平均应变速度礼 (1— ( )破坏斜面与荷载垂线的夹角—主要试验结果按各组试件的平均值和变化幅度列入表应力“,

(k g/ c m(1 0’ O一‘

)

即混凝土的棱柱强度;

)

仃叮

。

kg

”

3

0

1

;

3

上

E E

k

c

Z

一

。

0 4『;

.

;

‘

kg

c

’

,

;

、

,

t

;

1 1

;

‘

1

“

;

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。

‘

。

,

;

’

‘刁。

刁s

,

;

户 10z n宕

一 6

;

。二

(

一6

;

“‘

。

。

。

3

,

;

口

“

。

2

,

一

应变全曲线按下降段的5

变化分别绘于四个图中 (图的离散度稍大 (《1 0% )分析上述试验结果卜,,

9

)

。

同组试件的强度 ( a

,

)。

离散度较小 ( (

%:

)

,

变形 (“ ),

F降段曲线的离散度更大些

可得一些因素对混凝土强度和变形性能的影响如下

混凝土强度

使用相同水泥和相同骨料配制的不同标号混凝土的试件如 D m和D工,

,

……

协7

Fl

和F l对比2.

,

强度 (9

,

:

)提高了3 6一 3 7%’

,

峰值应变却相差不多。

,

上升段曲线相近下降。,

,

段差别较大 (图

和表

2

中的 E

,

a

3

/

『

1

等项 ).

故高标号混凝土不利于构件的延性

水灰比和水泥用量

试件 D且和 D 1

F n

和 F l采用的水泥标号不同为获得相同强度的混凝土而使用不同的水灰比和水泥用

量 (表i

f

擎

)

。

二者上升段曲线,

霭梁步几荆)里口一关

乙/、

“

(台 )退,凡滋_

相一致、

,

但水泥用量较多的 D l和下降,

乙沙

’

J

\

乙I沪

F n

的下降段曲线明显偏高。

笠…二址/) (去

模量小而残余强度大互t占

有利于构件对比试件,

的延性3F l、.

粗骨料的性质、

E l

/

/渗赴刀丈江

D l和C l

可知。,

粗骨料;

可一绍橇七‘‘之二;~

一

手自

的矿物成分对强度 (般不超过3

)的影响一

%

,

而峰值应变 (￡ )。

沂多

乙

屯

尾乏遨蓦蓦王痴二石二二馨之~~一~.

一_

却因碎石比卵石的粘结力强而提高互 I乙

较多不低增大破碎

,

下降段曲线也偏高

陶粒混凝土 ( C工 )的强度并,

/_

/\‘

,

/

皿

/

:

互、了

但骨料本身变形大,

,

因而试

;{

e

一:

(

气己 j一

去血韶J

件的弹性模量显著降低。

峰值应变陶粒骨料

\

卜J尹

之一一

超过最大应力后试件劈裂破坏。

,

,

,

下降段曲线

~ _

~‘叭牛, .

~-

一

万

/丫下一一六仪狡一二了沪浪还\

3丁

一~

翌资毛二一犷二 f/占、

偏低

,

残余强度比同标号普通混疑,

土低得多B T

、

‘

_/

了/

I C

一叹

、

D工a

和D l等三组试件O,

,

I‘

一

二

\万了

~勺,

刀

份

J !砂

I

、‘上

.

二兰一之毛‘二甘之,一~一二{~~

粗骨料占总重量的比例分别为0 4.

和0

.

6

。

其中掺加正常比例骨料,

}

一一

一,

声

~

~

一

一

一己 i

二

的40

试件D%l

工

共强度和峰值应变分B工的降

别比砂浆试件,

低

20。

%和

而弹性模量增加 3 0%,

砂浆。

图

9。

各组试件的应力应变全曲线

一

试件多为劈裂破坏a,

下降段曲线较类

陡

,

残余强度低一

骨料含量较少的试件D工一,

其变形处于 B。

和 D工之间而接近于后者,

l的对比结论相同似的试件 D l B n和 D l B i ( D工b )骨料粒径较大的试件比一般试件

( D工)

的强度和峰值应变有所降低/秒范围内试件D I,。

弹性

模量稍高4.

。

应变速度3

各试件的应变速度在气一 (12

.

2~ 50 )

X I O一 6。

一个试件的总试验一 6和 1一 3,,

时间为1

分钟至4。

小时,

,

约相当干一般结构试验的加载速度5

4

F l

~

3

和.

一 6对比

应变速度提高

倍

,

强度增加不超过3%弹性模量略有增加,

峰值应见E工,

变减少稍多5

试件高度F l,

同组试件的二种高度 ( 3 0

0厘

米 ) 4

,

其试验结果无明显差异

,

D l

,

F l

等组的对比

。

(三 )裂缝过程和破坏形态

试验过程中观察到两种不同的破坏形态1.

:

斜面剪切破坏 (图 1 0 ),

应力一应变全曲线的上升段的增加

—应力低于最大应力,

岩石骨料的混凝土 (标号《3 5 0号 )都属此类(‘:,

。

)的一半时接近于直线。,

。

随着应力

塑性变形加快发展,

,

曲线的斜率渐减泊松比v一0‘。.

至最大应力时切线成水平0.

由量测的横向应变得知内部出现裂缝0.

,

5

发生在上升段 (曲线上的 b点 )

这意味着试件.

但肉眼尚不可见

此时试件的应力为 (,

8一0 9 8. .

)

『

1,

应变为 (0 6 5~),

86 )

8

,。

第一条可见裂缝出现在混凝土承载力下降以后松比“

应变为 ( 1 0一 1 3 5.

“

1,

约相当于泊

一0

.

5 (

图中d点 ),,

。

裂缝细而短

,

平行于受力方向,,

。

继续加大应变。

试件上出现多,

条不连续的纵向短裂缝

横向应变加速发展e

承载力的下降逐渐加快。

裂缝的存在破坏了骨进一

料表面和砂桨的粘结作用步发展贯通整个截面 (再增大试件应变位一般不再破裂下降『:。。

削弱了混凝土的抗剪强度。

纵向裂缝间开始形成斜向裂缝,

点 )

此斜面称为临界剪面

,

临界剪面的破裂带在正应力和剪应力作用下不断发展加宽,1

而其他部. .

试件的荷载由剪面上的摩阻力和残存的粘结力相抗衡

承载力较为稳定地o。

当应变

8

3

~ 38

时

,

残余强度

a

3

一

(0。

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一6

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时

,

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(0 2~ 0 4 )

,

在更大的应变下,

,

强度仍未完全消失。

破坏斜面与荷载垂线的夹角为 0一5 8一 6 4。

。

打开试件48 0

,

可见剪切破坏都沿骨料表面和。

砂浆内部发生2.

岩石骨料本身极少破坏

纵向劈裂破坏 (图1 1 )

—反日 s e l l冷了 L斗 s e介 1户

砂浆

、

高标号 ( )

号 )混凝土和陶粒混凝土属此类

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斜面

剪切破坏试件的应力应变全曲线。

一

图 15

一纵向劈裂破坏试件的应力应变全曲线:

上升段曲线与上述相似

泊松比,. .

‘

一0.

.

也发生在上升段a a.

相应的应力和应变值如下.

普通混凝土

,

砂浆,

( 0 8 6一0 95 ) ( 0 9 2一0 9 6 ).

l,

( 0 6 3~ 0 5 3 ).

s

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;。

陶粒混凝土

l,

( 0 5 0~ 0 5 7 )..

。:

曲线进人下降段后较长。

应变约为 (,

0

.

6~ 9,

1

5 1

)

“1

时出现第一条可见裂缝 (,,

d

点 ),

,

裂篷

加大试件应变。

,

裂缝沿纵向延伸

陆续发出劈裂声响,

试件承载力很快下降)后,

但新裂。

缝很少出现持『,

纵向裂缝的断口整齐

与劈拉试件的断口相似当劈裂贯通 (e,

没有挤压和摩擦的征状

试件的劈裂缝延伸至端部时逐渐倾斜时而出现纵向或略斜的分枝裂缝口。, 1,

靠肢体承压和缝间摩擦支3

承载力又趋稳定下降

残余强度,

~ ( 0 2一0 4 ).

.

义

一 ( 0

.

15

~ 0 25 ).

a

l

。

最后

,

劈裂缝的附近也出现局部的挤压和摩擦等破坏现象

。

破坏面与荷载垂线的夹角为 0一 6发生。

“

一的,

。。

混凝土的劈裂缝也都沿骨料表面和砂浆内部。。

只有陶粒混凝土试件的破坏面上有许多陶粒骨料被剪断劈开

这两类破坏形态的裂缝发展过程不同

导致下降段曲线变化规律的差别

有些试件的破。

坏过程介于这二者之间 (图1 2 )

如D l

一

3

香又汤厂、

、皿~

、

夕

等试件进人下降段后产生几次较大的局部劈裂-

,

也未形成通缝

,

曲线上相应出现几个台;,

淤

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_

阶

,

最后还是沿斜面剪切破坏

试件

D n

一

6

一

广一身,

进入下降段后逐渐形成斜剪面

曲线偏高

,

后因突然劈裂而曲线迅速下跌,

。

图 1 2

多种形式的应力应变全曲线。

一

试件的主要破坏斜面一般都发生在试件

浇注位置的侧面 (图 1 3 )过长,

试件水平制作,

粗骨料在震荡时沉底,。

大面朝下。

。

试件受力时

,

骨料的大面因粘结强度较低而最易发生裂缝顶面形成一层较厚的砂浆

恰好在浇注方向的侧面

有些试件的震荡时l d’

破坏时易出现较大的劈裂缝

Z

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愧

满‘

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派沛图 1 3典型裂缝图;

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才。

舀

模面侧面模底侧面(汉)a

试件破坏裂缝图(

)

骨料位置与试件裂缝

各种不同试件的上升段曲线比较接近别采用不同的方程1.

,

而下降段曲线相差悬殊 (图

9。

)

这两段曲线分

,

可以选用较简单的函数形式而较好地符合试验结果“

上升段曲线 (

/s《1 ),

‘各种情况下试件的上升段曲线可统一使用下式

3

’

表示

:

卫二 _01,

2一

一一里、里‘‘、\\61

一

~

-

/

己 l

/

当混凝土标号相差较大时变形小14。

可觉察其曲线形状的差别低标号 ( ( 3 0号 )混凝土的前朔。

,

/。和。/ s为座标 )比高标号混高应力下的应变发展较快故应力应变曲线 (以 o,

一

:

,

凝土的曲线要高

。

如果计算中要求较高精度

,

可按不同标号选用卜式’

。

三个方程的差别见图

奇音2.

一2

.

2

(会 ) (介 ))

一 1

.

4

(介 )(刹一:

+。 2

(会 )一

3

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一。 4

.

2

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(或)

9

)

下降段曲线 (。

。

/。 ),

1

在各种因素影响下参数值加以区别1O

下降段曲线形状有很大差别

,

宜选用一族曲线表示

,

并给予不同的

经过比较后决定如卜方程

叮

任1

(命)一+ ( ) (奇奇)一

1

2

10

)

式 ( 1 0 )和式 (曲线是连续的。

7

)~ ( 9 )在8/

“l

一

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,

都符合条件『/『一、,

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/d

“

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,

因h a

考虑到混凝土的匀质性差一

,

同组试件下降段曲线的离散度较大3

一族曲线选取过多没有3 )。

应力应变全曲线方程和参数的选用表’’

实际意义砂浆,

。

对于本试验范围内的各种混凝土祖a

烹当洲:渭…川弄一

参数

只给定四个数值供选用 (表。

理论曲线和实测结果的对比见图 9’

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应力应变全曲线方程的理论曲线。

对具体的试件

可另选特定的

a

和

“

,

值

,

使理论曲线与试验结果更为符合

三一 )应用普通液压试验机一,

、

结

论,

附加一对千斤顶作为刚性元件。

测定混凝土在单调和反复。

荷载作用下的应力应变全曲线较为简易可行为保证试验结果的精度(三 ),

(二 )各种增设刚性元件的试验装置所测得的应力应变全曲线不可能是等应变速度的一

应变速度的变

化幅度应加限制。

。

混凝土试件因强度和材料的差异而有两种破坏形态一一

:

斜面剪切破坏和纵向劈裂波。

坏

。

二者应力应变曲线的下降段有较大差别(四 ) ( 1

混凝土的强度和水泥用量对于应力应变全曲线的形状影响较大’ 6

而试件的应变(3 0,

速度

一 5 0 ) K 10。

/秒

,

骨料的种类和粒径

( 1

.

2

~

4

.

0

厘米 )

,

试件高度

0尾米 ) 4)和存

等的影响不大(五 )

应力应变全曲线的上升段和下降段方程分别采用三次抛物线。

一

,

(式 7~ 9

理分式 ( 1 0 )较为适宜

参〔1〕〔2]

考.

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