在復(fù)合應(yīng)力作用下的混凝土強(qiáng)度中英文文獻(xiàn)

在復(fù)合應(yīng)力作用下的(混凝土)強(qiáng)度在許多結(jié)構(gòu)中,,混凝土同時時受到不同方方向各種應(yīng)力力的作用.例如在梁中中大部分混凝凝土同時承受受壓力和剪力力,再樓板和基基礎(chǔ)中,混凝土同時時承受兩個相相互垂直方向向的壓力外加加剪力的作用用.根據(jù)材料力力學(xué)學(xué)習(xí)中已已知的方法,,無論怎樣復(fù)復(fù)雜的復(fù)合應(yīng)應(yīng)力狀態(tài),都可化為三三個相互垂直直的主應(yīng)力,,它們作用在在材料適當(dāng)定定向的單元立立方體上.三個主應(yīng)力力中的任意一一個或者全部部既可是拉應(yīng)應(yīng)力,也可是壓應(yīng)應(yīng)力.如果其中一一個主應(yīng)力為為零,則為雙軸應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)。如如果有兩個主主應(yīng)力為零，則則為單軸應(yīng)力力狀態(tài)，或為為簡單壓縮或或為簡單拉伸伸。在多數(shù)情情況下，根據(jù)據(jù)簡單的試驗驗，如圓柱體體強(qiáng)度f'cc和抗拉強(qiáng)度度f't，只能能夠確定材料料在單軸應(yīng)力力作用下的性性能。為了預(yù)預(yù)測混凝土在在雙軸應(yīng)力或或三軸應(yīng)力作作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度，在通通過試驗僅僅僅知道f'cc或f'c與f't的情況況下，需要通通過計算確定定混凝土在上上述復(fù)合應(yīng)力力狀態(tài)下的強(qiáng)強(qiáng)度。盡管人們連續(xù)不不斷地進(jìn)行了了大量的研究究，但仍然沒沒有得出有關(guān)關(guān)混凝土在復(fù)復(fù)合應(yīng)力作用用下的強(qiáng)度的的通用理論。經(jīng)經(jīng)過修正的各各種強(qiáng)度理論論，如最大拉拉應(yīng)力理論、莫莫爾-庫侖理論和和八面體應(yīng)力力理論(以上理論論都在材料力力學(xué)課本中討討論過)應(yīng)用于混凝凝土，取得了了不同程度的的進(jìn)展。現(xiàn)在在的試驗結(jié)果果表明，極限限拉應(yīng)變((它是平均正正應(yīng)力的函數(shù)數(shù))可能是一個個通用的混凝凝土破壞標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。目前這些些理論中沒有有一個被普遍遍接受，其中中許多還有明明顯的自相矛矛盾的地方。建建立一個通用用的強(qiáng)度理論論的主要困難難在于混凝土土的高度非均均質(zhì)特性和混混凝土在高應(yīng)應(yīng)力下和斷裂裂時，其性能能受微小裂縫縫和其他不連連續(xù)現(xiàn)象的影影響程度較大大。然而，至少對雙雙軸應(yīng)力的各各種試驗確定定了混凝土的的強(qiáng)度。各種種試驗結(jié)果可可用圖1這樣的相互互作用圖的形形式表現(xiàn)出來來。該圖把朝朝方向1的強(qiáng)度表示示為作用在方方向2的應(yīng)力的函函數(shù)。所有的的應(yīng)力都根據(jù)據(jù)單軸抗壓強(qiáng)強(qiáng)度f'c而無量量綱化了。在在表示雙軸壓壓力的象限中中可以看出，其其強(qiáng)度可達(dá)到到比單軸抗壓壓強(qiáng)度大200%左右，強(qiáng)強(qiáng)度增加的量量取決于f22和f1的比值。在在雙軸受拉情情況下，方向向1的強(qiáng)度與方方向2的拉應(yīng)力無無關(guān)。當(dāng)方向向2的拉應(yīng)力與與方向1的壓應(yīng)力同同時作用時，抗抗壓強(qiáng)度幾乎乎呈線性下降降。例如，大大約是單軸抗抗拉強(qiáng)度的一一半的橫向拉拉應(yīng)力，將使使抗壓強(qiáng)度減減小到單軸抗抗壓強(qiáng)度的一一半。這一點點在預(yù)測深梁梁或剪力墻內(nèi)內(nèi)裂縫的出現(xiàn)方面具有非常常重要的意義義。混凝土三軸強(qiáng)度度的實驗研究究很少，主要要是因為在三三個方向同時時加荷實際上上難以避免由由加荷設(shè)備產(chǎn)產(chǎn)生的很大約約束。根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)有資料，關(guān)關(guān)于混凝土三三軸強(qiáng)度可得得出以下初步步結(jié)論:(11)在三軸壓壓應(yīng)力相等狀狀態(tài)下，混凝凝土的強(qiáng)度可可能比單軸抗抗壓強(qiáng)度高一一個數(shù)量級，(2)對于雙軸壓應(yīng)力相等并在第三個方向上有一較小的壓應(yīng)力的狀態(tài)，其強(qiáng)度可指望增加20%以上，(3)在壓應(yīng)力與至少另外一個方向的拉應(yīng)力同時作用的應(yīng)力狀態(tài)下，中間主應(yīng)力是無足輕重的，抗壓強(qiáng)度可以根據(jù)圖1可靠地預(yù)計出來。莫爾-庫侖理論論可用來近似似地描述三軸軸應(yīng)力對強(qiáng)度度的影響。它它代表莫爾理理論的特殊形形式，規(guī)定材材料破壞的包包絡(luò)線，使任任何一個與包包絡(luò)線相切的的莫爾應(yīng)力圓圓都代表引起起材料破壞的的復(fù)合應(yīng)力。對對于此處的莫莫爾應(yīng)力圓，水水平直徑的兩兩個端點由三三個主應(yīng)力中中的最大和最最小主應(yīng)力所所決定，因此此應(yīng)力圓的大大小和位置不不受中間主應(yīng)應(yīng)力的影響。圖圖2中的應(yīng)力圓圓1表示應(yīng)力為為f't時簡單單拉伸引起的的破壞，而應(yīng)應(yīng)力圓2表示應(yīng)力為為f'c時的壓壓力破壞。破破壞的包絡(luò)線線可以近似地地用兩條直線線表示，如圖圖。試驗研究究表明，在受受壓一側(cè)與應(yīng)應(yīng)力圓2相切的直線線具有37。的傾角角。在受拉一一側(cè)，直線是是一截線，與與應(yīng)力圓1相切。英文原文StrengtthundderCoombineedStrressInmanyystruucturaalsittuatioonscooncretteissubjeectedsimulltaneoouslytovaarioussstreessesactinnginvarioousdiirectiions.Foriinstannce,innbeammsmucchofthecconcreeteisssubjjectssimulttaneouuslyttocommpresssionaandshhearsstresssesanndinslabssandfootiingsttocommpresssioniintwooperppendicculardirecctionssplusssheaar.Bymethoodsweellknnowcannberreduceedtothreeeprinncipallstreessesactinngniintheestuddyofstrenngthoofmatterialls,annystaateoffcombbinedstresss,noomattterhoowcommplex,,atrrightangleestoeachotherronaanapppropriiatelyyorieentedelemeentaryycubeeintthemaateriaal.Annyorallooftheeprinncipallstreessescanbbeeittherttensioonorcomprressioon.Iffoneofthhemisszeroo,asstateofbiiaxiallstreessisssaiddtoeexist;;ifttwooffthemmarezero,,thestateeofsstresssisuuniaxiial,eeitherrsimpplecoompresssionorsiimpletensiion.IInmosstcassesonnlythheuniiaxiallstreengthpropeertiessofaamateerialarekknownfromsimplletessts,ssuchaastheecyliinderstrenngthff'canndtheetenssilesstrenggthf''t.Foorpreedictiingthhestrrengthhsofstruccturessinwwhichconcrreteiissubbjecttobiiaxiallorttriaxiialsttress,,itwwouldbedeesirabbletoobeaablettocallculattetheestreengthofcooncretteinsuchstateesofstresss,knnowinggfrommtesttsonllyeittherff'corrf'candff't.Insspiteofexxtensiiveanndconntinuiingreesearcch,noogeneeralttheoryyoftthesttrengtthofconcrreteuundercombiinedsstressshasyeteemergeed.Moodificcationnsofvariooussttrengtththeeoriess,suuchassthemaximmum-teensionnstreess,ttheMoohr-Cooulombb,anddtheoctahhedrall-streessthheoriees,alllofwhichharediscuussedinsttrengtth-of--materrialstextss,havvebeeenadaaptedwithvaryiingpaartiallsucccessttoconncretee.Currrentexperrimenttalevvidencceinddicateesthaatlimmitinggtenssilesstrainn,whiichissafuunctioonofmeannormaalstrress,maybbeaffailurrecriiterioonwhiichissgeneerallyyappllicablle.Attpressentnnoneooftheesethheorieeshassbeenngeneerallyyacceepted,,andmanyhaveobvioousinnternaalconntradiictionns.Thhemaiindiffficulltyinndeveelopinnganadequuateggeneraalstrrengthhtheooryliiesinnthehighllynonnhomoggeneouusnattureoofconncreteeandinthhedeggreettowhiichittsbehhaviorrathhighsstresssesanndatfracttureiisinffluenccedbyymicrrocracckingandootherdiscoontinuuitypphenommena.Howeever,thesstrenggthoffconccretehasbbeenwwelleestabllisheddbyttestsatleeastfforthhebiaaxialstatee.RessultsmaybbepreesenteedinthefformoofaninterractioondiaagramsuchasFiig.1wwhichshowssthestrenngthiindirrectioon1aasaffunctiionoffthestresssapppliedindiirectiion2..Allstresssesaarenoondimeensionnalizeedintermssofttheunniaxiaalcommpresssivesstrenggthf''c.Ittissseentthatiintheequaddrantrepreesentiingbiiaxiallcomppressiionastrenngthiincreaaseassgreaatasaboutt20ppercenntoveertheeuniaaxialcomprressivvestrrengthhisaattainned,ttheammountofinncreassedeppendinngupoontheeratiiooff2toof1.IIntheebiaxxialttensioon-strresssstate,,thestrenngthiindirrectioon1iisinddependdentooftennsionindiirectiion2..Whenntenssioniindirrectioon2iiscommbineddwithhcomppressiioninndireectionn1,tthecoompresssivestrenngthiisredducedalmosstlinnearlyy.Forrexammple,laterralteensionnofaabouthalftheuuniaxiialteensileestreengthwillreduccethhecommpresssivesstrenggthbyyhalffcompparedwiththeuuniaxiialcoompresssivestrenngth.Thisfacttisooftheegreaatestimporrtanceeinppredicctingcrackkingiindeeepbeaamsorrsheaarwallls,fforeexamplle.Expeerimenntaliinvesttigatiionsiintotthetrriaxiaalstrrengthhofcconcreetehaavebeeenfeew,duuemaainlytothhepraacticaaldiffficulltyoffappllyingloadinthhreeddirecttionssimulltaneoouslywithooutinntroduucingsigniificanntresstrainntfroomtheeloaddingeequipmment.Frominforrmatioonnowwavaiilableethefolloowingtentaativeconcllusionnscannbeddrawnrelattivettotheetriaaxial.streengthofcooncrette:(1))inaastatteofequalltriaaxialcomprressioon,cooncrettestrrengthhmaybeannordeerofmagniitudelargeerthaantheeuniaaxialcomprressivvestrrengthh;(2))forequallbiaxxialccompreessionncombbinedwithasmaallervalueeofccompreessionnintthethhirdddirecttion,astrrengthhincrreasegreatterthhan200perccentccanbeeexpeected;;and(3)fforsttressstateesinccludinngcommpresssionccombinnedwiithteensionninaatleaastonneothherdiirectiion,thheinttermeddiateprinccipalstresssisofliittleconseequencce,anddthecomprressivvestrrengthhcanbeprredicttedsaafelybaseddonFFig.11.TheMohr--Couloombthheorycanbbeuseedtodescrribeiinanapprooximattewayytheinfluuenceoftrriaxiaalityonsttrengtth.ItrepreesentssasppeciallformmofttheMoohrthheoryandddefineesaffailurreenvvelopeesuchhthattanyMohrstressscirrclewwhichistaangentttottheennveloppereppresenntsacombiinatioonofstresssestthatwwillccausefailuureoffthematerrial