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fm=0.88×0395a 式中,cm,fm,Jcm分别表示混凝土轴心抗压强度、抗拉强度和立方体抗压强度的平均 值;αa为棱柱体强度与立方体强度之比值,对混凝土强度等级为C50及以下取α4=0.76, 对c8o取αa1=0.82,中间按线性规律变化取值;aa2.为混凝土考虑脆性的折减系数,对C40 取α。=1.00,对C80取α=0.87,中间按线性规律变化取值:0.88为考虑结构中混凝土强 度与试件混凝土强度之间的差异而采取的修正系数。 式(4)和式(5)所表示的关系,是混凝土结构设计规范用于确定材料强度标准值(即 按式(2))和设计值(即按式(3))时所采用的基本换算关系,其中系数0.88和a2是从 设计角度考虑的,故可称其为“设计用强度”。而根据试验结果建立构件承载力等计算公式 或对构件和结构进行非线性分析时,应采用混凝土的实际强度,此时不应考虑系数0.88和 ,即取 fm=0395/03 这是因为根据试验结果建立构件承载力等计算公式或对构件和结构进行非线性分析 时,不存在系数0.88的问题;又由于混凝土强度平均值是根据一定数量的混凝土试块测试 结果而得,所以系数a已经考虑。因此,式(6)和式(7)所表示的强度平均值,可称为 分析用强度” 如上所述,在根据试验结果建立构件和结构的承载力、力变形关系等计算公式时,应 采用材料强度平均值,而进行结构设计时,这些公式中的材料强度则应采用设计值。此时, 应根据具体情况,进行必要的换算。如根据试验结果并采用材料强度试验平均值所建立的约 束混凝土极限压应变公式为 (8) 式中,E,Ea分别表示约束和无约束混凝土的极限压应变;p,表示箍筋的体积配筋率 ∫m,JCm分别表示箍筋抗拉强度和混凝土轴心抗压强度的平均值;a表示试验系数。 根据强度平均值与设计值的关系,并取y=14,y=1.1,=0.05,6=0.12,可得 下列关系 f。(1-16456)Jcm =1427 将上式代入式(8),可得 1+,,ap (9) 1427J 式(9)表示材料强度取设计值时,Ea。与En的关系;而式(8)表示材料强度取平均 值时,a与Ea的关系。二者在数值上应一致,如用式(8)得Eau=1.5Ec,则用式(9) 也应该得Eau=1.5E° 现举一实例予以说明。混凝土强度等级取C40,钢筋取HRB400级。根据试验结果 (8)和式(9)中的a=142,取p=0.01。由式(8)得 6am=ca1+|=ca1+142×001 333=2875 而由式(9)得t,m f =0.88×0.395 0.55 c2 cu,m α f (5) 式中, c,m f , t,m f , cu,m f 分别表示混凝土轴心抗压强度、抗拉强度和立方体抗压强度的平均 值;α c1 为棱柱体强度与立方体强度之比值,对混凝土强度等级为 C50 及以下取α c1 =0.76, 对 C80 取α c1 =0.82,中间按线性规律变化取值;α c2 为混凝土考虑脆性的折减系数,对 C40 取α c2 =1.00,对 C80 取α c2 =0.87,中间按线性规律变化取值;0.88 为考虑结构中混凝土强 度与试件混凝土强度之间的差异而采取的修正系数。 式(4)和式(5)所表示的关系,是混凝土结构设计规范用于确定材料强度标准值(即 按式(2))和设计值(即按式(3))时所采用的基本换算关系,其中系数 0.88 和α c2 是从 设计角度考虑的,故可称其为“设计用强度”。而根据试验结果建立构件承载力等计算公式 或对构件和结构进行非线性分析时,应采用混凝土的实际强度,此时不应考虑系数 0.88 和 α c2 ,即取 c,m c1 cu,m f =α f (6) t,m f =0.395 0.55 cu,m f (7) 这是因为根据试验结果建立构件承载力等计算公式或对构件和结构进行非线性分析 时,不存在系数 0.88 的问题;又由于混凝土强度平均值是根据一定数量的混凝土试块测试 结果而得,所以系数α c2 已经考虑。因此,式(6)和式(7)所表示的强度平均值,可称为 “分析用强度”。 如上所述,在根据试验结果建立构件和结构的承载力、力-变形关系等计算公式时,应 采用材料强度平均值,而进行结构设计时,这些公式中的材料强度则应采用设计值。此时, 应根据具体情况,进行必要的换算。如根据试验结果并采用材料强度试验平均值所建立的约 束混凝土极限压应变公式为 yv,m ccu cu v c,m 1 f f ε ε αρ ⎛ ⎞ = + ⎜ ⎜ ⎝ ⎠ ⎟ ⎟ (8) 式中, ccu cu ε , ε 分别表示约束和无约束混凝土的极限压应变; ρv 表示箍筋的体积配筋率; yv,m c,m f , f 分别表示箍筋抗拉强度和混凝土轴心抗压强度的平均值;α 表示试验系数。 根据强度平均值与设计值的关系,并取 css c γ =1.4, 1.1, 0.05, 0.12 γδ δ == = ,可得 下列关系: ( ) ( ) y y c s ,m v v c s c c,m c, 1 2 1.427 1-1.645 y,m v m f f f f f f γ δ ρ ρ γ δ − = = ρ 将上式代入式(8),可得 yv ccu cu v c 1 1 1.427 f f ε ε αρ ⎛ ⎞ = + ⎜ ⎝ ⎠⎟ (9) 式(9)表示材料强度取设计值时, ccu ε 与 cu ε 的关系;而式(8)表示材料强度取平均 值时, ccu ε 与 cu ε 的关系。二者在数值上应一致,如用式(8)得 ccu cu ε =1.5ε ,则用式(9) 也应该得 ccu cu ε =1.5ε 。 现举一实例予以说明。混凝土强度等级取 C40,钢筋取 HRB400 级。根据试验结果,式 (8)和式(9)中的α =14.2,取 v ρ = 0.01。由式(8)得 yv,m ccu cu v cu cu c,m 440 1 1 14.2 0.01 2.875 33.32 f f ε ε αρ ε ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = + = +×× = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ε 而由式(9)得
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