高温作用对混凝土破坏准则的影响

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发布时间：2021-09-15

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高温作用对混凝土破坏准则的影响
卫军．一，周锡武，潘峤，董荣珍’，王路平
(1．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075；2．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074)
摘要：借助连续介质力学理论，将损伤变量D引入强度理论，从理论上建立了混凝土材料因高温作用的损伤破坏准则，以
反映材料内部状态的改变对混凝土材料强度的影响。计算值与文献试验值的对比结果证实了所提出的损伤破坏准则的合
理性，同时也表明双轴强度极限线是逐渐萎缩的。
关键词：混凝土；破坏准则；双剪强度理论；连续介质力学
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1672—7029(2008)05—0018—03
Failure criterion of concrete under high temperature
WEI Jun ，一，ZHOU Xi．WU2，PAN Qiao2，DONG Rong-zhen ，WANG Lu．ping
(1．School of Civil and Architectural Engineering，Central South University，Changsha 410075，China；
2．Schol of Civil Enganering and Mechanics，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430074，China)
Abstract：Damage D was introduced into concrete strenth theory according to the theory of continuum，a damage failure
criterion was established for concrete under hi【gh temperature through theoretical analysis．The damage failure crite—
fion presented here Can indicate the influence ofdamage evolution on the failure surface of concrete．Through the conparison
between the theoretical data and testing data from some references，the results show that the failure surface of
the biaxial concrete strength theory gradually shrinks with the increase of damage．
Key words：concrete；failure criterion；twin——shear strength theory；mechanics of continuous medium
目前，建筑火灾已成为建筑结构的主要灾害之
一
。混凝土结构构件是主要的建筑结构形式，应用
非常广泛，因此，混凝土不但要满足常温下的工
作性能指标，还要考虑在高温下及高温后混凝土
的性能及强度衰减的情况。高温下及高温后混凝
土结构的性能劣化主要是由材料遭受温度损伤所
致，尽管国内外进行了大量的结构高温试验和一些
计算机仿真计算 1 -一，但尚未出现普遍认可的损伤
机理和损伤模型。本文借助连续介质力学理论，将
反映材料内部状态改变的损伤引入强度理论，并对
混凝土的破坏准则进行分析，以超声波声速构筑损
伤变量，建立混凝土处于高温及高温后以超声波速
表征混凝土内部劣化的损伤强度准则。
1 损伤破坏准则的构建
1．1 加权双剪强度理论
混凝土强度理论中最基本最重要的也是应用
最广泛的是常温静载下的各向同性强度理论。考
虑到混凝土的特点，采用一种新的合理的强度准则
— — 加权双剪强度理论。它是在统一强度理论基
础上进行的改进(中间主切应力作用系数b：
0．5)，是代替Drucker Prager准则的一个较合理的
新的强度准则。此理论的优点为：它考虑了混凝
土的静水应力效应，拉压强度差效应，中间主应力
效应，并且具有清晰的物理概念和简单的数学表达
式。该破坏准则实际上也可以看成是角隅模型的