1997过镇海_混凝土的温度_应力耦合本构关系.pdfVIP

( ) 清 华 大 学 学 报 自 然 科 学 版 2329　 　1997 年 第 37 卷 Journal of T singhua U niversity (Sci T ech) 第 6 期 第 87～ 90 页　 混凝土的温度—应力耦合本构关系 南建林, 　过镇海, 　时旭东 清华大学 土木工程系, 北京 100084 文　摘　混凝土在高温下的强度和变形性能随温度和应力 件由 30 和 40 混凝土制作, 有关试件制备和试验 C C 的耦合作用而变化。试验确定了不同温度—应力途径下混凝 量测方法详见文[5 ]。 土抗压强度的上、下限, 并量测了混凝土的自由膨胀变形, 高 温下的应力变形、瞬态热应变和短期高温徐变等数据。在此 1　高温抗压强度的上、下限 基础上分析了混凝土高温变形的一般规律, 建立了温度—应 由于混凝土中主要组成材料——粗骨料、砂和 力耦合本构关系。并通过约束混凝土柱的加热试验加以验 水泥等的矿物和化学成分不同、力学性质差异, 以及 ( ) 证。本构关系可为混凝土结构的高温 如抗火 分析提供合理 含水量和龄期的区别, 在高温状态下发生复杂的物 的依据。 理的和化学的作用, 使混凝土内部的应力分布、变形 关键词　混凝土; 高温; 应力; 本构关系; 耦合 和微裂缝的发展过程变化多端, 导致不同温度—应 分类号　TU 3113 力途径下混凝土的强度和变形值的巨大差别。 结构中混凝土达到一确定的温度和应力值, 可 　　在各种工业和民用建筑的结构工程中, 最广泛 有无数种途径, 其中两种极端的、也是基本的途径为 ( ( ) ) 使用的材料是混凝土。当结构承受正常工艺过程或 恒温加载和恒载升温过程 图 1 a 中的①和② 。在 ( ) 偶然事故 如火灾 的高温作用时, 其中的混凝土必 结构高温分析中, 混凝土的一般途径为: 首先在常 经历一复杂、多变的温度—应力史, 严重影响结构承 温状态下因荷载作用而产生应力, 然后在结构升温 载力和使用的安全性。 过程中, 应力逐渐变化以致破坏。 至今, 在混凝土结构的高温分析和设计中, 一般 试验包括三种温度—应力途径, 即图 1 (a) 中的 认为混凝土的强度和变形仅取决于其最终的温度和 ①②③, 其中途径③控制的初始应力有 0cu = f 应力,