混凝土的强度和变形 试验基础和本构关系PDF电子书下载

概述 1

上篇基本强度和变形 1

1混凝土材料的特点 4

1.1非匀质、非等向的多相混合材料 4

1.2复杂的微观内应力（变形）状态 6

1.3变形的多元组成 7

1.4应力状态和途径对力学性能的巨大影响 8

1.5时间和环境条件对力学性能的影响 8

2.1.1立方体抗压强度（fcu） 10

2.1立方体和棱柱体抗压强度 10

2中心抗压强度 10

2.1.2棱柱体抗压强度（fpr） 12

2.2受力变形和破坏过程 13

2.3主要因素的影响 15

2.3.1强度等级（fcu）的影响 17

2.3.2水灰比和水泥用量的影响 17

2.3.3粗骨料的影响 20

2.3.4应变速度的影响 21

2.3.5试件高度的影响 21

3.1试验方法 22

3.1.1实现稳定下降段曲线的条件 22

3受压应力-应变全曲线 22

3.1.2两类试验方法 24

3.1.3液压千斤顶作为刚性元件的试验方法 25

3.1.4试件应变速度分析 28

3.2受压全曲线方程 31

3.2.1全曲线的几何特点 31

3.2.2分段的曲线方程 31

3.2.3参数值 33

3.2.4泊松比 35

3.3受压曲线方程的比较和分析 36

4.1高强混凝土的受压 40

4不同混凝土的受压 40

4.2轻骨料混凝土的受压 44

4.3加气混凝土的受压 45

5重复荷载作用 50

5.1试验的重复荷载过程 50

5.2强度和变形性能的比较 52

5.3包络线和共同点、稳定点的轨迹线 54

5.3.1包络线（EV） 54

5.3.2共同点轨迹线（CM） 56

5.3.3稳定点轨迹线（ST） 56

5.4.1曲线的一般形状及其机理 57

5.4卸载和再加载曲线的形状及其计算式 57

5.4.2卸载曲线 58

5.4.3再加载曲线 59

6偏心受压 63

6.1试验方法和一般受力规律 63

6.1.1试验方法 63

6.1.2一般受力规律 64

6.2计算偏心受压应力-应变全曲线的方法 67

6.2.1增量方程计算 68

6.2.2给定方程，拟合参数 69

6.3偏心受压应力-应变全曲线方程 70

7受拉 72

7.1试验方法和主要结果 72

7.1.1受拉全曲线的试验方法 72

7.1.2主要试验结果 74

7.2受拉破坏过程和应力-应变全曲线 79

7.2.1典型曲线和受力过程 79

7.2.2破坏特征——与受压破坏的区别 82

7.2.3受拉全曲线方程 83

7.3偏心受拉 85

7.3.1主要试验结果 85

7.3.2偏心受拉应力-应变全曲线及其方程 90

8剪切 93

8.1合理的试验方法 93

8.1.1已有试验方法的分析 93

8.1.2等高梁四点受力试验 96

8.2抗剪强度 99

8.2.1变形和破坏过程 99

8.2.2抗剪强度分析 101

8.3剪应力-应变曲线和剪切模量 102

8.3.1剪应力-应变曲线和峰值剪应变 102

8.3.2受剪曲线方程和剪切模量 104

下篇多轴强度和本构关系 111

9多轴试验的设备和技术 111

9.1真三轴试验设备 111

9.1.1常规三轴试验 111

9.1.2真三轴试验 112

9.2试验技术措施 116

9.2.1优化承力系统的构造 117

9.2.2试件居中 117

9.2.3施加拉力 117

9.2.4消减试件表面摩擦 118

9.2.5量测应力和应变 119

9.2.6控制应力（变）试验途径 121

9.2.7标定单轴压、拉强度 121

10多轴强度和变形的一般规律 123

10.1二轴应力状态 125

10.1.1二轴压／压 125

10.1.2二轴拉／压 127

10.1.3二轴拉／拉 127

10.2三轴应力状态 129

10.2.1常规三轴受压 129

10.2.2真三轴受压 131

10.2.3三轴拉／压 134

10.2.4三轴受拉 137

10.3不同种类和强度等级的混凝土 137

10.3.1不同强度等级的混凝土 137

10.3.2加气混凝土 140

11破坏机理和形态 142

11.1典型破坏形态 142

11.1.1拉断 142

11.1.2柱状压坏 143

11.1.3片状劈裂 144

11.1.4斜剪破坏 145

11.1.5挤压流动 146

11.1.6两种基本破坏形态 147

11.2不同破坏形态的应力范围 147

12破坏准则 150

12.1破坏包络面的特点和表达 150

12.2五参数幂函数准则 155

12.2.1基本公式 155

12.2.2参数值的确定 155

12.2.3与试验结果的比较 158

12.3多轴强度设计值 162

12.3.1按准则式的计算方法 162

12.3.2三轴抗压强度 163

12.3.3三轴拉／压和抗拉强度 165

12.3.4二轴包络线 166

13对已有破坏准则的评介 168

13.1古典强度理论简介 168

13.1.1最大拉应力理论 168

13.1.2最大拉应变理论 168

13.1.5Mohr-Coulomb理论 169

13.1.6Drucker-Prager理论 169

13.1.4统计平均剪应力理论 169

13.1.3最大剪应力理论 169

13.2混凝土破坏准则 171

13.2.1Bresler-Pister 171

13.2.2Willam-Warnke 171

13.2.3Ottosen 172

13.2.4Hsieh-Tmg-Chen 173

13.2.5Kotsovos 173

13.2.6Podgorski 173

13.3准则表达式的统一和基本形式 177

13.4各破坏准则的比较 179

14各类本构关系简介 186

14.1线弹性本构模型 186

14.1.1各向异性材料的本构模型 187

14.1.2正交异性材料的本构模型 188

14.1.3各向同性材料的本构模型 188

14.2非线弹性本构模型 189

14.2.1Ottosen本构模型 191

14.2.2Darwin-Pecknold本构模型 192

14.2.3Gerstle-Stankowski耦合本构模型 193

14.3塑性理论模型 194

14.4其它力学理论模型 195

15.1已有本构模型的验算 197

15非线弹性的正交异性本构模型 197

15.2破坏形态和等效单轴应力－应变关系 198

15.2.1拉应力指标α和破坏形态的界分 198

15.2.2应力水平指标β 199

15.2.3等效单轴应力－应变关系 200

15.3基本方程和计算式 202

15.3.1正交异性材料的基本方程 202

15.3.2全量式本构模型 203

15.3.3增量式本构模型 204

15.4.1计算框图 205

15.4计算程序和结果 205

15.4.2多轴应力－应变的理论曲线 206

16非单调比例加载时的性能 210

16.1变应力途径的多轴受压强度 210

16.1.1变途径二轴受压 210

16.1.2定侧压三轴受压 213

16.2定侧压二轴受压的变形 215

16.3二轴受压应力重复作用 218

16.3.1比例加卸载 218

16.3.2定侧压加卸载 221

参考文献 224