混凝土应力_应变全曲线的试验研究_过镇海
时间：2025-04-03
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
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”
早就指出
:
试件的突然破坏是由于。
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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。
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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:
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,
图Za )
曲线上一点的斜率表示该荷载下
的机器刚度
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( 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
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。
曲线的
K
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式中
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)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。
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)
,
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」,
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、』,
( 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 )。
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