混凝土单轴受压全过程变异性试验研究-同济大学学报.doc

混凝土单轴受压全过程变异性试验研究 晏小欢，任晓丹，李杰 同济大学土木工程学院，上海200092 (摘要：混凝土在单轴受压作用下的全过程受力特征，通过对强度等级为C30-C60的60个棱柱体试件进行单轴受压应力应变全曲线试验，峰值强度峰值应变弹性模量和应力应变全曲线的统计特征混凝土结构设计规范（GB50010-2010）中的混凝土峰值强度变异系数概率密度演化方法获得了混凝土应力均值曲线和应力标准差曲线。通过与试验结果进行对比，认为仅峰值强度的变异系数不足以混凝土应力-应变全过程的。 关键词：混凝土；试验研究；本构关系；随机性 中图分类号：TU528.01 文献标识码：A 文章编号： Experimental Study on Full Process Variability of Concrete under Uniaxial Compression YAN Xiaohuan, REN Xiaodan, LI Jie College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China Abstract: An experimental research is performed to investigate the behavior of concrete under uniaxial compression. A total of 60 prism specimens of which the strength grade ranges from C30 to C60 are tested using the MTS testing system. Based on the experimental results, the statistical characteristics of peak strengths, peak strains elastic modules and the complete stress-strain curves are obtained. Then the randomness of concrete is studied theoretically according to the variation coefficient of strength specified in Chinese code (GB50010-2010). The mean curves and standard deviation curves are obtained based on the generalized probability density evolution method. In the end, the comparison between the experimental and theoretical results indicates that it is inadequate to represent the randomness of concrete only by the variation coefficient of strength, and the standard deviation curves are proposed based on experiment results. Keywords: concrete, experiment research, constitutive relationship, randomness Email: lijie@ 混凝土的应力-应变全曲线试验是研究混凝土在外部作用下的强度、变形和破坏机理的基础。从20世纪中期开始，国内外已经进行了大量的混凝土单轴受压试验[1-6]。这些结果清楚地体现了混凝土应力-应变全过程曲线的非线性特征。1988年，Mander[7]在总结大量实验研究结果的基础上，提出了混凝土受力全过程曲线的经验表达式，这一表达式被欧、美国家的学者所普遍接受。1997年过镇海[8]详细总结了混凝土单轴受压全过程试验的基本特征并建议了混凝土应力应变全曲线的经验表达式并被我国混凝土设计规范所采用。然而，现有的研究工作，大多忽略了混凝土受力力学行为的另一重要性质——随机性。混凝土单轴受压概率模型的分析也是针对混凝土强度的概率统计[9]专门研究混凝土在单轴受力过程中随机性的试验研究尚未成为关注的重点。有鉴于此，本文将重通过的批量混凝土单轴受压全过程试验，研究揭示混凝土受力力学行为的随机性特征。 1 试验内容 1.1试件制作 试验所用混凝土采用实际工程中使用的商品混凝土，试件根据强度等级分4批制作，每批浇筑5个标准立方体试件（mm