高温后混凝土在复杂应力状态下的变形和强度特性的试验研究

本文对普通混凝土经高温后在两向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究。试件尺寸为１００ｍｍ×１００ｍｍ×５０ｍｍ。试验过程中测得了混凝土在常温，１５０℃～６００℃等５个温度级作用后的应力─应变关系曲线，分析了主任应力。及其对应的应变随温度的变化规律以及在温度作用后混凝土的二轴强度．应力一应变关系，最大应力处的应变等随主压应力比的变化规律，观察了试件的破坏形态，给出了相应的强度准则。

三向受拉及二拉一压状态下钢纤维砼的变形及强度特性

利用自制的砼三轴试验系统，对钢纤维砼在两拉一压及三拉应力状态下的变形及强度特性进行了试验研究。试件尺寸为１５ｃｍ×１５ｃｍ×１５ｃｍ和１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ两种。在试验基础上分析了钢纤维砼应力一应变关系曲线的特点，计算了极限强度值，讨论了在两拉一压及三拉应力状态下不同应力比时钢纤维砼的抗拉、抗压强度的变化规律。

三向应力状态下钢纤维混凝土的变形特性

利用作者研制的混凝土三轴试验系统，通过１８４块钢纤维混凝土试块在三向受压、两压一拉、两拉一压及三拉应力状态下试验研究，系统探讨了三向受力状态下钢纤维混凝土的变形特性，分析了应力一应变关系曲线的特点以及纤维含量和中间应力对峰值应变的影响，讨论了三向应力状态下的体积应变规律．

钢纤维混凝土内时损伤本构模型

本文在作者建立的普通混凝土内时损伤本构模型的基础上，引入纤维含量特征参数对损伤变量影响的系数，建立了钢纤维混凝土的内时损伤本构模型该模型的特点是：把内时理论与损伤力学相结合，摆脱了古典塑性力学中屈服面的概念，又使模型中的参数和基本方程大大减少；考虑了不同纤维含量特征参数对本构模型的影响；使钢纤维混凝土和普通混凝土间的本构模型有机地联系在一起，便于应用。

三向应力状态下钢纤维混凝土的强度特性及破坏准则

本文利用作者研制的混凝土三轴试验系统,对钢纤维混凝土试件在三向受压、两向受压一向受拉、两向受拉一向受压及三向受拉的应力状态下的强度进行了试验研究.除离散的试件外,可用于统计分析的试件数为184块,应力比22种.根据试验资料,、探讨了中间主应力和纤维体积含量对三向受力状态下钢纤维混凝士强度的影响;阐述了钢纤维混凝土在偏平面上破坏面的特性;给出了钢纤维混凝土三向应力状态下空间破坏准则的数学表达式.该表达式包含了三向受拉及两向受拉一向受压应力状态的影响.

多轴应力下多种混凝土材料的通用破坏准则

本文研究了各种混凝土材料破坏准则的特性及相互关系,给出了多轴应力下适用于普通混凝土,钢纤维混凝土,轻骨料混凝土及钢纤维轻骨料混凝土的通用破坏准则.该破坏准则考虑了不同材料特性、钢纤维含量对空间破坏准则的影响,从而使不同混凝土材料破坏准则得到了统一.这是以前的研究工作所未曾涉及的.对于不同混凝土材料,本文给出的破坏准则与试验值吻合较好.本文建议的通用破坏准则为实现其有限元程序带来了方便.

四点剪切梁法研究混凝土Ⅰ—Ⅱ复合型断裂能GF及其试件尺寸影响规律

利用单边切口四点剪切梁进行了混凝土Ⅰ-Ⅱ见复合型断裂G_F~*的试验研究.试验过程中除测得了极限荷载P_(max)外,还测得了各试件的荷载-加载点位移(F_1-δ_1、F_2-δ_2)全过程曲线,荷载-裂纹嘴张开位移(Craek Mouth Open Displacement)曲线和荷载-裂纹嘴滑移位移(Craek Mouth Slide Displacement)曲线.根据试验结果计算了混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂能G_F~*,分析了试件尺寸对G_F~*的影响规律并与混凝土Ⅰ型断裂能G_F进行了比较,讨论了试件的三种不同破坏形态及其断裂机理.利用抹平裂缝模型(Smeared Crack Model)对四点剪切梁试件进行了断裂分析,计算结果与试验结果吻合较好.

三轴加载状态下轻骨料混凝土的变形特性

利用自制的混凝土三轴试验系统，通过１２７块试件，对国内尚未研究、国外也较少开展的轻骨料混凝土在常规三轴及真三轴状态下（包括两轴拉及三轴拉状态下）的变形特性进行了试验研究；分析了应力－应变关系的特点，并与普通混凝土三轴状态下的特性进行了比较，发现了轻骨料混凝土在三向高压应力比下其应力－应变曲线具有明显的平台流塑特性；讨论了中间应力对峰值应变的影响以及轻骨料混凝土体积应变规律，为建立轻骨料混凝土的本构关系和结构设计提供了依据．