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混凝土拉,压剪强度尺寸效应研究
1引言
混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，在研究其力学性能时常常会遇到尺寸效应的问题。
其中，拉、压剪强度是衡量混凝土强度的主要指标之一。
本文将对混凝土拉、压剪强度尺寸效应进行探讨。
2拉强度尺寸效应研究
拉强度尺寸效应是指同一种混凝土，不同尺寸的试件在受力时其抗拉强度的差异。
拉强度尺寸效应的原因主要是试件尺寸对试件的应力状态产生了影响。
大尺寸的试件由于应力分布比小尺寸的试件更加平缓，因此相同的应变下其应力较小，抗拉强度也相对较低。
拉强度的尺寸效应一般用等效直径或等效面积方法进行矫正，使得在不同尺寸试件的拉伸强度可以进行有效的比较。
3压剪强度尺寸效应研究
压剪强度尺寸效应是指同一种混凝土，在不同尺寸试件中其抗压和抗剪强度存在差异。
相对于拉强度尺寸效应，压剪强度的尺寸效应比较复杂。
由于混凝土的非线性本质，其应力-应变关系在不同尺寸试件中存在差异，因此仅采用等效直径和等效面积的方法进行矫正并不完全。
目前，压剪强度尺寸效应主要通过试验进行研究，并将试验结果应用于工程实践中。
4结论
综合以上分析，拉、压剪强度尺寸效应是混凝土力学研究中常见的问题之一。
针对拉强度尺寸效应，可采用等效直径或等效面积方法进行矫正；而压剪强度的矫正则需要同时考虑试验结果与工程实践结合的方式进行。
深入研究混凝土尺寸效应，可以更好地了解混凝土的力学性能，并为工程实践提供指导。
基于细观层次的混凝土抗压强度与尺寸效应的数值模拟孙占青【摘要】为了实现混凝土试件抗压强度与尺寸效应的仿真计算分析,在细观尺度下,把混凝土看作是由砂浆、粘结带和骨料组成的三相复合材料,细观尺度下的各相物理力学参数都以试验数据为依据,用随机骨料模型代表混凝土细观结构,利用有限元法和混凝土细观力学的本构关系,借助于计算机强大的运算能力,对混凝土复杂的力学行为进行数值模拟.通过计算发现:混凝土抗压强度和破坏过程与试验相吻合,试件的尺寸效应也符合一定的规律,而且随着试件尺寸的增大,抗压强度逐渐降低.【期刊名称】《黑龙江工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)001【总页数】4页(P6-9)【关键词】细观尺度;随机骨料模型;抗压强度;尺寸效应;数值模拟;本构模型【作者】孙占青【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京100124【正文语种】中文【中图分类】TU528.01混凝土作为建筑工程中一种常用的建筑材料，与其他材料相比（木结构、钢结构），具有取材容易，成本低廉，施工方便，可模性、整体性好的优点［1］，所以混凝土至今乃至以后仍然是建筑行业的支柱材料。
混凝土结构的使用至今约有一百五十多年的历史，在过去的一百多年时间里，人们对混凝土的研究主要是来自于试验。
从90年代开始，随着计算机技术的大力发展，人们对混凝土的研究也从宏观领域转到微观领域和细观领域，由于混凝土的试验工作要耗费大量的人力、物力和财力，对于一些大型的试件，还要受到试验条件的限制，细观数值模拟如今也成为研究混凝土力学性能的一个重要手段，这种方法既为理论研究的验证和广泛应用提供了先进的工具，又为试验研究创造了高效经济的计算机仿真技术，人们可以利用有限元法和混凝土细观力学的本构关系，借助于计算机强大的运算能力，对混凝土复杂的力学行为进行数值模拟。
为了研究混凝土试件的抗压强度与尺寸效应，本文将从细观损伤的角度采用随机骨料模型和有限元数值计算来研究混凝土的损伤破坏过程和抗压强度以及尺寸效应［2］。
拉伸强度与弯曲强度的关系及弯曲强度尺寸效应随着结构材料的不断发展，拉伸强度和弯曲强度具有重要的工程意义，它们是研究材料力学性能的两个基本指标。
拉伸强度是指材料在拉伸力作用下到达屈服状态前受力能力，弯曲强度是指材料在弯曲力作用下到达屈服状态前受力能力。
拉伸强度和弯曲强度的关系至关重要，它可以为材料的研究和分析提供重要的参考数据。
拉伸强度和弯曲强度的关系可以由理论和实验来确定。
由于被测材料的弯曲强度受材料的尺寸效应影响，因此在确定拉伸强度和弯曲强度的关系时需要考虑材料的尺寸效应。
尺寸效应是指材料的总变形在指定试样尺寸内受其尺寸的影响。
在实验中，如果不考虑材料的尺寸效应，则得出的拉伸强度和弯曲强度之间的关系是准确的，而在实际中，如果考虑尺寸效应，则拉伸强度和弯曲强度之间的关系会有所不同。
在实验中，可以通过采用不同尺寸的试样，并对试样进行拉伸和弯曲实验，来考察材料的尺寸效应。
一般情况下，随着测试样品的尺寸减小，材料的拉伸强度会显著下降，而弯曲强度仅会比拉伸强度略低，因此弯曲强度小于拉伸强度，可以说是一种尺寸效应。
为了更好地了解拉伸强度和弯曲强度之间的关系，研究人员还研究了其他一些参数。
一些研究表明，材料的拉伸强度与弯曲强度之间存在一定的关系，例如，当应力增加时，材料的拉伸强度和弯曲强度会相应增加，而当应变增加时，材料的拉伸强度和弯曲强度会相应减小。
此外，研究还发现，材料的尺寸对拉伸强度和弯曲强度也有影响，尺寸越小，材料的拉伸强度和弯曲强度都会减小。
因此，拉伸强度和弯曲强度之间存在一定的关系，并且受尺寸效应的影响。
研究结果表明，材料的尺寸越小，拉伸强度和弯曲强度之间的关系也越明显，而且材料的尺寸越小，其承受拉伸和弯曲力能力也越低。
因此，在工程实践中，应该考虑尺寸效应，以确保材料的使用安全可靠。
综上所述，拉伸强度与弯曲强度的关系及弯曲强度尺寸效应具有重要的工程意义，通过研究材料的拉伸强度和弯曲强度之间的关系，可以为材料的研究和分析提供参考数据，同时还要注意材料的尺寸效应，以保证材料的使用安全可靠。
混凝土立方体劈拉强度尺寸效应试验研究谢胜涛;申粘红;韩双双;吴晨【摘要】为研究混凝土立方体劈裂抗拉强度尺寸效应现象，开展了不同强度等级边长的立方体试块劈裂抗拉试验，揭示了混凝土立方体劈裂抗拉强度尺寸规律，研究结果表明：不同强度等级下混凝土立方体劈裂抗拉强度均存在尺寸效应现象，强度等级越高，劈裂抗拉强度尺寸效应越显著。
%To research the phenomenon that splitting cleavage strength of concrete cube size effect. It launches splitting tensile strength test of cube components with different strength degree and different side length,and demonstrates splitting tensile strength size and law of concrete cube. The results prove that in the difference strength,there are splitting cleavage strength of concrete cube size effect,and the higher strength grade, the phenomenon become more apparent.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)013【总页数】2页(P116-117)【关键词】混凝土;劈裂抗拉强度;尺寸效应;强度等级【作者】谢胜涛;申粘红;韩双双;吴晨【作者单位】防灾科技学院，河北三河 065201;防灾科技学院，河北三河065201;防灾科技学院，河北三河 065201;防灾科技学院，河北三河 065201【正文语种】中文【中图分类】TU528混凝土材料是土木工程中最常用的建筑材料，由于原材料来源广泛、价格低廉、耐久性优良、便于施工、能适应各种不同的用途和使用环境等诸多优点，在工程结构中得到广泛应用。
基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应研究开题报告标题：基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应研究研究背景和意义：随着人们对环境保护、资源节约等方面要求的增强以及城市化进程的加快，再生混凝土作为一种重要的节能环保建材逐渐受到人们的重视。
再生混凝土主要由废弃砖块、混凝土碎石等废弃建筑垃圾经加工制成的混凝土材料。
在保证原混凝土性能的基础上，再生混凝土不仅可以实现废弃物资源化利用，但还可以减少建筑垃圾的分拣和填埋，从而减轻环境压力。
与此同时，再生混凝土材料的强度尺寸效应问题成为再生混凝土材料工程应用的一个重要问题。
尺寸效应指定尺寸范围内应变集中，从而导致强度参数随着试样尺寸的缩小而下降。
对于再生混凝土材料的应用，了解其强度尺寸效应是保证建筑工程质量的基础性问题之一。
研究内容和目的：本文主要研究基于细观力学的再生混凝土材料强度尺寸效应问题。
研究内容包括以下几个方面：1. 基于细观力学原理建立再生混凝土材料的模型，研究其强度尺寸效应问题。
2. 分析不同种类的再生混凝土材料及其构建材料的强度尺寸效应特性，并对不同种类再生混凝土的强度尺寸效应进行比较分析。
3. 试验验证强度尺寸效应模型，以及应力场和应变场的分布规律。
通过试验数据与模型预测结果的比较，验证所建立的模型的正确性。
本文旨在研究再生混凝土材料的强度尺寸效应问题，为再生混凝土材料的工程应用提供理论依据和实验数据，同时为可持续发展的建筑材料提供参考。
研究方法和技术路线：本文将采用细观力学原理建立再生混凝土材料的强度尺寸效应模型，探究不同种类再生混凝土的强度尺寸效应特性。
模型的构建将依据非线性有限元分析理论进行，同时利用数值仿真方法进行试验验证。
具体研究流程如下所示:1. 文献综述：研究已经完成的关于再生混凝土的强度尺寸效应问题的文献，分析相关问题，确定研究重点。
2. 材料试样制备：选取不同种类的再生混凝土材料，制备符合国际标准的试样。
3. 强度测试：利用试验室现有的设备对制备好的试样进行强度测试，获得试样强度数据。
山东农业工程学院学报2019年第36卷第6期0.引言混凝土由于其独特的优势,被广泛应用于建筑土木领域,同时其相关领域研究被国内外学者大量研究,随着社会发展,对于高耸与复杂的混凝土结构需求逐步成为不容忽视的方面,对于该类型混凝土结构一般需要进行方案前期论证,一般采用缩比例模型或有限元模拟计算两种方式,其中缩比例尺模型试验研究更为符合实际工程研究要求,然而混凝土力学性能受尺寸效应具有明显影响,因此对混凝土尺寸效应的研究具有重要意义[1-3]。
目前对于混凝土尺寸效应的研究,Wittmann[4]从混凝土材料的微观角度、细观角度和宏观角度三个层次方面进行研究;李家康[5]对多种强度混凝土抗压强度尺寸效应进行研究;冷发光[6]对C70高强混凝土抗压强度尺寸效应进行研究,结果表明高强混凝土受尺寸效应影响更为明显;钱觉时[7]对不同截面尺寸混凝土弯拉作用下的尺寸效应进行研究;章文纲[8]对钢纤维混凝土剪切尺寸效应进行研究。
混凝土具有抗压能力强和抗拉能力较弱的特点,对于混凝土抗拉尺寸效应的研究具有重要意义,然而对于混凝土抗拉强度尺寸效应的研究尚不系统。
因此有必要系统的对混凝土抗拉强度尺寸效应进行研究。
本文设计三种强度等级普通混凝土,考虑三种不同立方体尺寸,应用液压伺服机和劈裂抗拉装置对混凝土劈裂抗拉加载方式尺寸效应进普通混凝土劈裂抗拉尺寸效应试验研究叶生(安徽交通职业技术学院安徽合肥230051)【摘要】为探究普通混凝土劈裂抗拉受力方式尺寸效应,设置三种不同强度等级和三种不同立方体尺寸普通混凝土,应用液压伺服机和劈裂抗拉装置,对普通混凝土进行劈裂抗拉受力方式尺寸效应研究。
通过试验得到不同加载工况普通混凝土破坏形态和劈裂抗拉强度特征值进行对比分析,主要得到以下结论:尺寸效应对混凝土劈裂抗拉破坏形态没有直接影响;不同强度等级混凝土受劈裂抗拉加载方式均受到尺寸效应的影响,随着立方体边长尺寸的增大,混凝土劈裂抗拉强度逐步降低,其中强度等级较高的混凝土,其劈裂抗拉强度降低幅度值逐步增大,但劈裂抗拉强度降低百分比基本相类似;同时从尺寸效应律角度提出不同强度等级普通混凝土劈裂抗拉加载方式下尺寸效应方程,所得到的方程具有较好的适用性。
考虑材料层次尺寸效应影响的混凝土力学性能理论预测方法李冬;金浏;杜修力;刘晶波【摘要】大坝混凝土粗骨料粒径范围为5～150 mm,混凝土材料的宏观力学性能易随骨料级配等发生变化.本文从细观角度出发,提出了一种能够考虑材料层次尺寸效应影响的预测混凝土宏观力学性能的理论分析方法.结合混凝土材料内部细观结构形式,将其看作由粗骨料颗粒、砂浆基质以及界面过渡区组成的三相复合材料.假定骨料颗粒在混凝土受力过程中不发生破坏,采用双线性本构模型描述砂浆基质和界面过渡区的材料力学行为,基于断裂力学基本理论框架,推导得到了混凝土细观裂缝长度、宏观断裂能、单轴拉伸强度、特征长度以及脆性指数等力学参数的理论公式.基于本文提出的理论预测方法,分析了界面过渡区力学性能以及粗骨料级配、含量对混凝土宏观力学性能的影响.%The particle size of coarse aggregates in dam concrete ranges from 5mm to 150mm,consequently,the macroscopic mechanical properties of concrete are easily varied with the aggregate gradation.From the mesoscopic of view,a theoretical method to predict the mechanical properties of concrete considering of the size effect in material is established.In view of the internal structures,the concrete material is regarded as a three-phase composite composed by the coarse aggregate,the mortar matrix and the interfacial transition zone (ITZ).It is assumed that the aggregate is unbroken within the process of loading.The mechanical behavior of the mortar matrix and the ITZ is described by bilinear constitutive models.Based on the theoretical concept of fracture mechanics,a group of theoretical formulae for the determination of mechanical parameters of concrete including the mesoscopic cracklength,the macroscopic fracture energy,the uniaxial tensile strength,the characteristic length and the brittleness number are derived.The influences of the mechanical properties of the ITZ and the aggregategradation/volume on the macroscopic mechanical properties of concrete are analyzed based on the proposed theoretical method.【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2018(049)004【总页数】10页(P464-473)【关键词】大坝混凝土;尺寸效应;断裂力学;细观力学;骨料级配;界面过渡区【作者】李冬;金浏;杜修力;刘晶波【作者单位】清华大学土木系,北京100084;北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学城市减灾与防灾防护教育部重点实验室,北京100124;清华大学土木系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TU5281 研究背景裂缝问题是我国重大水工混凝土结构工程中的关键问题之一。
