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力作用,又受到弯矩和剪力的作用。节点区混凝土受力状态一般更为复杂。同时, 研究复合应力状态下混凝士的强度,对于认识混凝土的强度理论也有重要的意义。 1.双向应力状态下混凝士的强度 图2-7 在两个平面作用着法向应力σ1和σ2,第三个平面上应力为零的双向应力状态 下,不同混凝土强度的二向破坏包络图如图2-7所示,图中0。是单轴向受力状态下 的混凝士强度。一旦超出包络线就意味着材料发生破坏。 (1)双向受拉:图中第一象限为双向受拉区,σ1、·2相互影响不大,双向受 拉强度均接近于单向受拉强度。 (②)双向受压:第三象限为双向受压区,大体上一向的强度随另一向压力的增 加而增加,混凝土双向受压强度比单向受压强度最多可提高27%。 (③)拉一压状态:第二、四象限为拉一压应力状态,此时混凝土的强度均低于 单向拉伸或压缩时的强度。 2.法向应力与剪应力组合混凝土的强度 图2-8 压应力低时,抗剪强度随压应力的增大而增大;当压应力约超过0.6:'时, 抗剪强度随压应力的增大而减小。也就是说由于存在剪应力,混凝土的抗压强度要 低于单向抗压强度。 另外,还可以看出,抗剪强度随着拉应力的增大而减小,也就是说剪应力的存 在也会使抗拉强度降低 3.三向受压状态下混凝土的强度 混凝土在三向受压的情况下,由于受到侧向压力的约束作用,最大主压应力 轴的抗压强度f'(σ)有较大程度的增长,其变化规律随两侧向压应力(o2, ·)的比值和大小而不同。常规的三轴受压是在圆柱体周围加液压,在两侧向等 压(o=o=f>0)的情况下进行的。由试验得到的经验公式为: fe'=fe'+(4.57.0)f (2-5) 式中f'一一 有侧向压力约束试件的轴心抗压强度: 。'一一无侧向压力约束试件的轴心抗压强度: 一一侧向约束压应力。 公式中,前的数字为侧向应力系数,平均值为5.6,当侧向压应力较低时得到的 系数值较高。 常见工程范例:钢管混凝土柱、螺旋箍筋柱、密排侧向箍筋柱。一一可提 供侧向约束,以提高混凝土的抗压强度和延性。 1010 力作用,又受到弯矩和剪力的作用。节点区混凝土受力状态一般更为复杂。同时, 研究复合应力状态下混凝土的强度,对于认识混凝土的强度理论也有重要的意义。 1. 双向应力状态下混凝土的强度 图2-7 在两个平面作用着法向应力σl 和σ2,第三个平面上应力为零的双向应力状态 下,不同混凝土强度的二向破坏包络图如图 2-7 所示,图中σ0是单轴向受力状态下 的混凝土强度。一旦超出包络线就意味着材料发生破坏。 (1) 双向受拉: 图中第一象限为双向受拉区,σl、σ2 相互影响不大,双向受 拉强度均接近于单向受拉强度。 (2) 双向受压: 第三象限为双向受压区,大体上一向的强度随另一向压力的增 加而增加,混凝土双向受压强度比单向受压强度最多可提高 27%。 (3) 拉-压状态:第二、四象限为拉-压应力状态,此时混凝土的强度均低于 单向拉伸或压缩时的强度。 2. 法向应力与剪应力组合混凝土的强度 图 2-8 压应力低时,抗剪强度随压应力的增大而增大;当压应力约超过 0.6 fc′时, 抗剪强度随压应力的增大而减小。也就是说由于存在剪应力,混凝土的抗压强度要 低于单向抗压强度。 另外,还可以看出,抗剪强度随着拉应力的增大而减小,也就是说剪应力的存 在也会使抗拉强度降低。 3. 三向受压状态下混凝土的强度 混凝土在三向受压的情况下,由于受到侧向压力的约束作用,最大主压应力 轴的抗压强度fcc′(σl)有较大程度的增长,其变化规律随两侧向压应力(σ2, σ3)的比值和大小而不同。常规的三轴受压是在圆柱体周围加液压,在两侧向等 压(σ2=σ3= fL>0)的情况下进行的。由试验得到的经验公式为: fcc′= fc′+(4.5~7.0)fL (2-5) 式中 fcc′—— 有侧向压力约束试件的轴心抗压强度; fc′—— 无侧向压力约束试件的轴心抗压强度; fL —— 侧向约束压应力。 公式中,fL前的数字为侧向应力系数,平均值为5.6,当侧向压应力较低时得到的 系数值较高。 常见工程范例:钢管混凝土柱、螺旋箍筋柱、密排侧向箍筋柱。—— 可提 供侧向约束, 以提高混凝土的抗压强度和延性
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