混凝土在高溫和應(yīng)力下的耦合本構(gòu)關(guān)系基本信息

本項(xiàng)目在改進(jìn)試驗(yàn)量測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，完成了混凝土高溫力學(xué)性能的多項(xiàng)試驗(yàn)：不同溫度-應(yīng)力途徑下的強(qiáng)度及冷卻后的殘余強(qiáng)度、高溫時(shí)反復(fù)加卸載下的變形、應(yīng)力作用下溫度升降時(shí)的變形，高溫徐變等。試驗(yàn)結(jié)果和分析證明混凝土的強(qiáng)度和變形值不僅取決于溫度，還因溫度-應(yīng)力途徑不同而有很大變化。分別考慮溫度和應(yīng)力作用的傳統(tǒng)方法有極大的誤差。給出了不同途徑下混凝土高溫強(qiáng)度的上、下限曲線和相應(yīng)的計(jì)算式。混凝土高溫變形除了有自由膨脹、應(yīng)力引起應(yīng)變和高溫徐變外，還必須考慮瞬態(tài)熱應(yīng)變。根據(jù)四個(gè)變形分量的規(guī)律建立了相應(yīng)的混凝土高溫耦合體本構(gòu)關(guān)系。在約束桿件的高溫內(nèi)力試驗(yàn)中加以驗(yàn)證。本構(gòu)關(guān)系可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的抗火性能分析和火災(zāi)損傷評(píng)估。 2100433B

本書是鋼筋混凝土材料和構(gòu)件在常溫和高溫(達(dá)900℃)下力學(xué)性能的試驗(yàn)研究論文集，是從作者從事教學(xué)和科研工作50年以來(lái)所撰寫的多篇論文以及與合作者(包括所指導(dǎo)的研究生)共同發(fā)表的約百篇論文中選編而成。全書共有論文35篇，編為6個(gè)專題：新型構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，加氣混凝土材料和板材，混凝土的基本力學(xué)性能，混凝土的多軸強(qiáng)度和本構(gòu)關(guān)系，材料的高溫性能和耦合本構(gòu)關(guān)系，構(gòu)件的高溫性能和計(jì)算方法。它們從一個(gè)側(cè)面反映了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和基本建設(shè)事業(yè)發(fā)展和需求的歷程，以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際應(yīng)用和研究工作技術(shù)水平的不斷提升。

書中介紹了有關(guān)研究課題的具體試驗(yàn)研究方案和主要成果，其中屬于應(yīng)用基礎(chǔ)類的研究成果占很大篇幅。書中提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、性能規(guī)律、機(jī)理分析、計(jì)算模型和公式，以及理論分析方法等可供工程實(shí)際應(yīng)用。此外，書中所展示的開(kāi)展鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)丁程類研究丁作的思路和方法，也將對(duì)研究人員有所啟示。書中特別強(qiáng)調(diào)了突破試驗(yàn)技術(shù)的障礙，自行設(shè)計(jì)新型試驗(yàn)方法和研制專用試驗(yàn)設(shè)備的重要性。例如書中創(chuàng)建的疊合梁的二階段加載試驗(yàn)方法，混凝土受壓和受拉應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€的試驗(yàn)量測(cè)方法，混凝土立方試件的真三軸加載設(shè)備，以及材料和構(gòu)件的高溫試驗(yàn)爐等，對(duì)于開(kāi)拓新的研究領(lǐng)域，提高研究水平，深人揭示重要的力學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律，提供機(jī)理分析和物理模型，獲取高質(zhì)量研究成果等起了決定性的作用。

本書可供從事結(jié)構(gòu)工程的科研和設(shè)計(jì)技術(shù)人員，以及高等學(xué)校結(jié)構(gòu)工程類專業(yè)的師生在研究、設(shè)計(jì)和教學(xué)工作中作參考。

根據(jù)金屬應(yīng)力腐蝕理論，應(yīng)力狀態(tài)下的鋼筋在一定腐蝕環(huán)境中將表現(xiàn)出多場(chǎng)耦合行為，其銹蝕特性較單一環(huán)境因素作用時(shí)不同。本項(xiàng)目采用多因素耦合與多尺度分析的理念，研究鋼筋在環(huán)境-應(yīng)力耦合作用下的銹蝕特征及演化規(guī)律。首先將不同環(huán)境因素與拉應(yīng)力相耦合，正確模擬混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕過(guò)程的實(shí)際工況，從微-細(xì)-宏觀尺度對(duì)不同條件下鋼筋的銹蝕特征進(jìn)行系統(tǒng)研究；其次將分形理論與定量體視學(xué)相結(jié)合，探求不同腐蝕條件下鋼筋不均勻銹蝕的定量表征指標(biāo)，基于粗糙表面分形模擬技術(shù)及時(shí)間序列方法，實(shí)現(xiàn)鋼筋銹蝕過(guò)程中表面形貌演化過(guò)程的數(shù)值模擬；最后結(jié)合損傷力學(xué)與分形理論，提出一種兼顧鋼筋不均勻銹蝕損傷細(xì)觀特征描述與宏觀損傷力學(xué)分析需要的分形損傷變量，建立宏-細(xì)觀結(jié)合的鋼筋銹蝕損傷演化方程與內(nèi)蘊(yùn)損傷變量的本構(gòu)關(guān)系，為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)及數(shù)值模擬提供理論指導(dǎo)。