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《混凝土的抗剪強(qiáng)度_剪切模量和彈性模量》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷第2期土木工程學(xué)報(bào)Vol.32No.21999年4月CHINACIVILENGINEERINGJOUR人月JAPr.1哭珍、混凝土的抗剪強(qiáng)度剪切模量和彈性模量施士異(清華大學(xué))摘要對(duì)混凝土的抗剪強(qiáng)度、靜力及動(dòng)力剪切模量和彈性模量作了實(shí)驗(yàn)研究分析?;炷恋目辜魪?qiáng)度和抗壓強(qiáng)度之比,隨混凝土的強(qiáng)度而異,其值約為0.偽5一0.121?;炷恋呐芽估瓘?qiáng)度通常小于抗剪強(qiáng)度?;炷两?jīng)靜力或動(dòng)力實(shí)測(cè)試驗(yàn),其剪切模量和彈性模量之比約為0.40。靜力正割剪切模量系由抗扭試驗(yàn)的扭矩-。,。轉(zhuǎn)動(dòng)曲線決定高強(qiáng)混凝土的靜力剪切模量和動(dòng)力剪切模量值較接近普通混凝土混凝土的彈性模量亦然關(guān)鍵詞混凝土抗剪強(qiáng)度剪切
2、模量彈性模量1引言,。混凝土的抗剪強(qiáng)度和剪切模量如抗壓強(qiáng)度和彈性模量為其基本的力學(xué)性能混凝土的抗剪強(qiáng)度在本世。,,紀(jì)的早期即為學(xué)者的研究課題但不同的方法采用不同樣式的試件導(dǎo)致了不同的混凝土抗剪強(qiáng)度其抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度之比為0.056一0.316,未曾獲得合適的數(shù)值。,最早的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的試件為具有兩個(gè)剪切面的短梁梁中橫截面上的沿加荷方向的高值垂直應(yīng)力影響。,,。了混凝土的抗剪強(qiáng)度之后采用頂部和底部設(shè)有凹口的短梁以減緩垂直應(yīng)力對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響但這樣,,。的試件由于應(yīng)力集中破壞始自凹口的端點(diǎn)而不在剪應(yīng)力最大的橫截面中間實(shí)際上由這類形式的試件所,,。得的試驗(yàn)結(jié)果只能說是直剪而不是混凝土的純剪強(qiáng)
3、度ss’,,Breler和Rte護(hù)〕采用圓筒形試件安設(shè)了一些特殊裝置在萬能試驗(yàn)機(jī)上加扭轉(zhuǎn)荷載以研究混凝土的抗。..。:一剪強(qiáng)度他們的試驗(yàn)結(jié)果是混凝土的抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度之比為0056001、,。zi尹采用了矩形T形及工形截面的構(gòu)件在有特殊裝置的扭轉(zhuǎn)機(jī)上做試驗(yàn)以研究混凝土的純扭由于,。因此他采用了一個(gè)扭轉(zhuǎn)常數(shù)以簡(jiǎn)化之:矩試驗(yàn)的試件截面為矩形或由一些狹矩形所組成他的試驗(yàn)結(jié)果為T0.5一0.089,而工形截面則為0.12一0.1。形及形截面的混凝土抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度之比為腸140,,。oHfbeCk等[s]采用z形試件研究鋼筋混凝土的剪力傳遞適當(dāng)布置鋼筋使試件在預(yù)期的平面破壞這種。,:形式的試
4、件會(huì)產(chǎn)生較大的垂直應(yīng)力影響混凝土的抗剪強(qiáng)度他們的試驗(yàn)結(jié)果若試件在試驗(yàn)開始時(shí)不開裂混凝土的抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度之比為0.119一0.316。一一。5混凝土的靜力和動(dòng)力彈性模量的確定步驟在ASTMstand耐c46987和c21585川中分別有所述及,。lTakab盯asli[s]曾論及混凝土靜力和動(dòng)力彈性模量之關(guān)系但他所研究的混凝土強(qiáng)度只至20MPa,本文作者采用純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)探討了混凝土的抗剪強(qiáng)度值及其靜力剪切模量并用現(xiàn)代電子設(shè)備探測(cè)了混凝,土的動(dòng)力剪切模量及彈性模量;研究了混凝土的抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的關(guān)系對(duì)混凝土的靜力剪切模量和動(dòng),;力剪切模量以及靜力彈性模量同動(dòng)力彈性模量作了對(duì)比對(duì)剪切模量
5、同彈性模量之間的關(guān)系靜力狀態(tài)和動(dòng)。力狀態(tài)均作了探討2實(shí)驗(yàn)說明,,a本文對(duì)普通混凝土及高強(qiáng)混凝土作了探討其28d的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度分別為38M[P及62MPa混凝土的配。.,C合比例見參考文獻(xiàn)「6]10cm直徑及406m長(zhǎng)度的圓柱體作為扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的試件以確定混凝土的抗剪強(qiáng)度。.x..。cx和靜力剪切模量采用75cm75m30scm的混凝土棒以確定動(dòng)力剪切模量及動(dòng)力彈性模量10cm直、。徑及20cm高度的圓柱體作為試件以確定混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度和靜力彈性模量,。c采用MTS50T軸力和醉T-m抗扭材料試驗(yàn)機(jī)以確定混凝土的抗剪強(qiáng)度及其靜力剪切模量采用特制的,,。應(yīng)變儀量測(cè)剪切變形以確定混凝土的
6、剪切模量試件的量測(cè)設(shè)備裝置見參考文獻(xiàn)「6]單軸抗壓試驗(yàn)則采用:一收稿日期197」刃so土木工程學(xué)報(bào)199年,。M仆loT軸向拉壓材料試驗(yàn)設(shè)備以確定混凝土的靜力彈性模量及其抗壓強(qiáng)度,,至于動(dòng)力剪切模量及彈性模量的試驗(yàn)系用小錘敲擊混凝土試件用SD380光譜動(dòng)力分析儀檢測(cè)共振頻,,。一率及其振幅通過快速Fourier變換確定組分頻率圖1為陰極射線管的熒光屏上所示的混凝土共振頻率振,。幅圖其主要頻率峰值可在圖上直接讀出3實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1抗剪強(qiáng)度、、,neol〕o根據(jù)Ranki最大應(yīng)力理論Coul川內(nèi)部摩擦理論Mhr理論或修正C理論混凝土在組合應(yīng)力作。~,用下抗剪強(qiáng)度被視為破壞準(zhǔn)則的一個(gè)重要因素圓柱
7、體試件在純扭作用下系斜拉破壞因此抗扭強(qiáng)度等于抗拉。一,“,強(qiáng)度抗扭試驗(yàn)的典型扭矩扭轉(zhuǎn)曲線示于圖2圓柱體試件出現(xiàn)與縱軸成45角的螺旋形裂縫而突然破壞一些。試件的裂縫非常一致而系分裂型破壞//廠/////}!////~,、.l.l.》入心}滬//{/團(tuán)習(xí)圖一一1混凝土的共振頻率振幅圖圖2試件衛(wèi)刃3扭矩扭轉(zhuǎn)關(guān)系圖。二表1所示為混凝土抗剪強(qiáng)度及其與抗壓強(qiáng)度關(guān)系的綜合結(jié)果抗剪強(qiáng)度是由下列彈性扭轉(zhuǎn)公式算出Trr=(l)了。T為;:;J為式中所