基于普通混凝土和钢纤维混凝土常温单调 比例加载下的三轴试验研究 ,较为系统地介绍了混凝土三轴压试验的研究
内容和试验方法 ,对比分析了两种混凝土的破坏形态 、强度、变形等特性,对混凝土破坏准则和本构关系进行 了简要论述 ,根据混凝
土三轴试验 中存在的问题 ,提出进一步研究的方向,为混凝土材料的深入研究提供基础。
关键词 : 混凝土;三轴压;普通混凝土;钢纤维混凝 土
中图分 类 号 : TU528.01 文献标 志 码 : A 文章 编号 : 1002—3550(2014)12-0025—07
Review 011 the mechanical properties of concrete under triaxial com pression
ZHA0Haizeng,YUZiruo,WANG Yue
(School ofCivilEngineering,Beijing JiaotongUniversity,Beijing 100044,China)
Abstract: Based on the triaxial experimental studies ofnormal concrete and steel fibcr reinforced concrete under monotonic proportion—
al loading a,t room tem perature,the research content and test m ethod of triaxial com pression test of concrete were system atically intro—
duced.The1’e w as a com parative analysis ofthe characters oftw o concrete,such as the failure pattern,strength,deform ation and SO on.And
failure criterion and constitutive relation ofconcreteweredescfbedbriefly.A ccordingto existingproblemsinthetriaxialtest,thedirection
offurther researchisputforward,which Callprovidethebasisforintensive studyofconcretemaefiNs.
Key w ords: concrete;triaxial compression;normal concrete;steel fiber reinforeed concrete
0 引 言
混凝土 由于抗 压强度 高 、耐久性好 、能够与钢筋较好
地协同工作等优 点而得到广泛应用 ,是 目前最常用 的建筑
材料 。实际服役 的混凝土结构 一般处 于复杂应力 状态下 ,
仅靠单轴强度已远远不能解决工程问题 ,迫切需要研究混
凝土材料 的多轴特性 ,建立合 理的破坏准则和本构关系 。
混凝 土材料 的多轴试验包括双轴和三轴试验 ,双轴试验相
对较为容易实现 ,而在 目前 的三轴试 验研 究中 ,三轴压试
验相对较多 ,三轴拉压 和三轴拉的试 验偏 少 。对于三轴压
试验 ,目前 已进行 了许多不同种类混凝土不同环境条件下
的研究 ,其 中常规三轴试验 比较多 ,但 真三轴研究 的结果
更具有普遍意义 ,因此本研究主要 暨常温下普通混凝土和
钢纤维混凝土单调 比例加 载下的真三轴压静态加载试验
研 究 展开 论 述 。
1 混凝 土三轴试验研 究概述
混凝土 三轴试验所采用加载方式包括单调 比例加载 、
定侧压加载 、反复加卸载 、等应 变速率加载 、恒定侧 限变形
加载和定围压加载等不 同方式[I_2J,研究 内容主要包括不同
种类 的 混凝土 (普 通混 凝土 [3-5]、纤 维混 凝土 [6_ 、轻 骨料
混凝土嘲、钢纤维轻骨料混凝土 、再生混凝土[io 1]、沥青混
凝土[12-13]、塑性混凝土-l4]、高强混凝土_151、高性能混凝土[16-17]、
水 工混凝 土 等 )在不 同环境下 (高 温【l9 ”、冻融 [22 ]、海
水 干湿 循环作用 等 )的不 同特性 (静 、动态性 能[27_291,疲
劳[3o-321,徐变[331,损伤 等 ),在试验 的基础上 ,建立 了相应
的破坏准则和本构模型。
国内外真三轴试验主要是单调 比例加载 ,大部分试验
是强度试 验 ,变形试 验相对较少 ,试验机系统多采用应力
控制 ,按设计 应力 比进行加载 ,但也有采用应变或位移控
制的情况 ,如大连理工大学宋玉普p司等人研制的三轴试验
系统可 以采用应变控制 ,笔者 自己在三轴试验 的过程 中也
采用 了位移控制 的方式进行加载 。对于普通混凝土和钢纤
维混凝 土而言 ,三轴压加载所采用的应力 比 or /o-3比较小
(约小 于 0.3),因此后 面对 于这两种 混凝土的论述也是在
此基 础 之 E
2 混 凝 土 三 轴 试 验 方 法
混凝土三轴试验对试验机要求 比较高 ,特别是真三轴
加 载 ,国际上 尚没有 三轴试验 的统一 标准方法 ,国内外各
研究机构所采用 的试验机 、试件尺寸 、减摩措施 、荷载和变
形的量测方法不尽相同 ,所得试验结果有一定的离散性
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