混凝土原理與設(shè)計(jì)04.2破壞準(zhǔn)則講解課件

1、4.4破壞準(zhǔn)則4.4.1破壞包絡(luò)面的形狀及其表達(dá) 將試驗(yàn)中獲得的混凝土多軸強(qiáng)度（f1 , f2 , f3）的數(shù)據(jù)，在主應(yīng)力空間坐標(biāo)系（1 ,2 ,3）中相連，可得混凝土的破壞包絡(luò)曲面。 破壞包絡(luò)曲面與坐標(biāo)平面的交線，即混凝土的二軸破壞包絡(luò)線。1-fc2-fc1122ftftfttfcc坐標(biāo)軸的順序按右手螺旋法則規(guī)定-1-3-2312+(1, 2)-(1, 2) 靜水壓力軸（即各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)均滿足：1=2=3）。 與各坐標(biāo)軸的夾角相等，均為 靜水壓力軸上一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離稱為靜水壓力（）； 其值為3個(gè)主應(yīng)力在靜水壓力軸上的投影之和，故：-1-3-2312+(1, 2)-(1, 2)靜水壓力軸1、

2、拉子午線的應(yīng)力條件為1 2 = 3;2、壓子午線的應(yīng)力條件則為1 = 2 3 。 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制的拉、壓子午線和偏平面包絡(luò)線。 子午線按照偏平面夾角劃分，試驗(yàn)點(diǎn)的=3060o 分別列在橫坐標(biāo)軸的上、下。試驗(yàn)時(shí)測(cè)試=0o60o的扇形（其他的扇形是對(duì)稱的） 偏平面包絡(luò)線則以八面體應(yīng)力值分段給出。圖中曲線為混凝土破壞準(zhǔn)則的理論值。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外混凝土多軸強(qiáng)度的大量試驗(yàn)資料分析，破壞包絡(luò)曲面的幾何形狀具有如下特征：曲面連續(xù)、光滑、外凸；對(duì)靜水壓力軸三折對(duì)稱，當(dāng)應(yīng)力狀態(tài)為靜水應(yīng)力與單向拉應(yīng)力疊加時(shí)，=0o，故=0o的子午線稱為受拉子午線。如將單向拉應(yīng)力換為壓應(yīng)力，則相應(yīng)于受壓子午線，=60o。破壞曲線與

3、等應(yīng)力軸有關(guān)。在軸的正向，靜水壓力軸的拉端封閉，頂點(diǎn)為三軸等拉應(yīng)力狀態(tài)；在軸的負(fù)向，壓端開口，不與靜水壓力軸相交，破壞曲線的開口隨軸絕對(duì)值的增大而增大；4.4.2破壞準(zhǔn)則 1、分類： 借用古典強(qiáng)度理論的觀點(diǎn)和計(jì)算式; 以混凝土多軸強(qiáng)度試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)回歸式； 以包絡(luò)曲面的幾何形狀特征為依據(jù)的純數(shù)學(xué)推導(dǎo)式，參數(shù)值由若干特征強(qiáng)度值標(biāo)定。各個(gè)準(zhǔn)則的表達(dá)方式和簡(jiǎn)繁程度各異，適用范圍和計(jì)算精度差別大，使用時(shí)應(yīng)認(rèn)真選擇。2、著名的古典強(qiáng)度理論包括：最大主拉應(yīng)力理論（Rankine)；最大主拉應(yīng)變理論（Mariotto）；最大剪應(yīng)力理論(Tresca)；統(tǒng)計(jì)平均剪應(yīng)力理論（Von Mises)；Mohr

4、-Coulomb理論；Drucker-Prager理論。 3、以混凝土多軸強(qiáng)度試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)回歸式 隨試驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，許多研究人員提出了若干基于試驗(yàn)結(jié)果、較為準(zhǔn)確、但數(shù)學(xué)形式復(fù)雜的混凝土破壞準(zhǔn)則。準(zhǔn)則中一般需要包含45個(gè)參數(shù)。這些破壞準(zhǔn)則的原始表達(dá)式中采用了不同的應(yīng)力量作為變量，分5種：主應(yīng)力fl , f2, f3 ;應(yīng)力不變量Il ,J2,J3 ;靜水壓力和偏應(yīng)力 , r,;八面體應(yīng)力 oct ,oct ;平均應(yīng)力m ,m 。 采用上述應(yīng)力量致使準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)形式差別很大，不便作深入對(duì)比分析。但這些應(yīng)力量借助下列基本公式可以很方便地互相變換： 采用上述應(yīng)力量致使準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)形式差別很大，不便作深人對(duì)比分析。但這些應(yīng)力量借助下列基本公式可以很方便地互相變換： 最終可統(tǒng)一用相對(duì)八面體強(qiáng)度（ 0 = oct / fc和0= oct / fc ）表達(dá)，經(jīng)歸納得子午線方程的3種基本形式： 最終可統(tǒng)一用相對(duì)八面體強(qiáng)度（ 0 = oct / fc和0= oct / fc ）表達(dá)，經(jīng)歸