混凝土应力应变曲线

混凝土应力应变曲线特点
1.前期弹性阶段：在小于混凝土抗压强度的应力范围内，混凝土呈现出线性弹性行为，应变与应力成正比。

此时混凝土完全回弹，没有塑性变形。

2.屈服阶段：当混凝土的应力达到抗压强度时，混凝土开始发生塑性变形，应变增加速度明显变缓，应力不再增加，出现明显的拐点。

在此阶段内，混凝土能够承受一定的变形，但应力不会增加。

3.后屈服阶段：当混凝土的应力超过抗压强度时，混凝土呈现出非线性的应力应变关系。

此时，混凝土的塑性变形逐渐增大，应变速度逐渐增加，应力也随之增加。

在这个阶段内，混凝土的强度随着应变的增加而逐渐降低。

4.破坏阶段：当混凝土承受的应力超过其极限强度时，混凝土开始破坏，应力急剧下降，应变也随之增加。

此时，混凝土已经不能承受外部载荷，结构失效。

总之，混凝土应力应变曲线的特点决定了混凝土的力学性能，也是混凝土工程设计和施工中必须要考虑的问题。

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混凝土是一种复合建筑材料，内部组成结构非常复杂。

它是由二相体所组成，即粗细骨料被水泥浆所包裹，靠水泥浆的粘接力，使骨料相互粘接成为整体。

如果考虑到带气泡和毛细孔隙的存在，混凝土实际是一种三相体的混合物，不能认为是连续的整体。

[2]1. 普通高强度混凝土只能测出压应力-应变曲线的上升段，因为混凝土一旦出现出裂缝，承力系统在加压过程中积累的大量弹性能突然急剧释放，使得裂缝迅速扩展，试件即刻发生破坏，无法测得应力-应变曲线的下降段。

[1]2. 拟合本文的高强混凝土和纤维与混杂纤维增强高强混凝土的受压本构方程的参数结果图3和图4为掺杂了纤维与混杂纤维的纤维增强高强混凝土的压缩应力一应变全曲线，由曲线可以看出，纤维与混杂纤维增强高强混凝土则能够准确地测出完整的压应力．应变曲线．纤维增强高强混凝土和混杂纤维增强高强混凝土的这两种曲线具有相同的形状啪，都由三段组成：线性上升阶段、初裂点以后的非线性上升阶段、峰值点以后的缓慢下降阶段．[2]3.[3]再生混凝土设计强度等级为C20，C25，C30，C40，再生骨料取代率100%。

标准棱柱体试件150mm*150mm*300mm，28天强度测试结果。

“等应力循环加卸载试验方法”测定再生混凝土的应力-应变全曲线，即每次加载至预定应力后再卸载至零，再次进行加载，多次循环后达不到预定应力而自动转向包络线时，进行下一级预定应力的加载。

再生粗骨料来源的地域性和差异性使再生骨料及再生混凝土的力学性能有较大差别。

4.通过对普通混凝土和高强混凝土在单轴收压时的应力应变分析发现，混凝土的弹性模量随混凝土的强度的提高而提高，混凝土弹性段的范围随混凝土强度的提高而增大，混凝土应力应变曲线的下降段，随混凝土强度的提高而越来越陡，混凝土的峰值应变与混凝土的抗压强度无正比关系。

图2给出了各组混凝土试件的平均应力应变曲线，从图中可以看出A1-A5试件的曲线为完整的圆滑曲线。

A6，A7由于混凝土试件强度较高实验设备刚度不够，当σc>f c 后，试验机释放的能量迅速传到周围的4个钢柱上，从而引起混凝土突然破坏，所以曲线只有上升段没有下降段，A1-A7试件的应力应变曲线的上升段是相似的，但下降段的曲线形状差别较大。

混凝土应力应变曲线
以下曲线的绘制均以C30混凝土为例
应力应变曲线1：模型为我国原《混凝土结构设计规范》（GBJ 10-89）曾经建议的表达式。

此曲线由上升段和水平段组成。

上升段公式为
])()(2[20
00εεεεσσ-= 水平段公式为
0σσ=
此公式选取0=0.002ε，u =0.0035ε，R 85.00=σ
R:混凝土立方体抗压强度
进而通过表格计算各个应变下的应力绘制表格。

应力应变曲线2：模型为Desayi 和Krishnan 公式下的应力应变曲线。

所用的计算公式为：
2
0)(1εεε
σ+=E
此公式选取0=0.002ε，0035.0=u ε，2/30mm kN E =
这一公式模型可以用统一的表达式表达上升段和下降段。

应力应变曲线3：Hongnestad 表达式下的应力应变曲线。

所应用的上升段计算公式为：
])()(2[20
00εεεεσσ-=0εε≤ 下降段计算公式为：
)](15.01[0
00εεεεσσ---=u u εεε≤<0 此公式选取0=0.002ε，0038.0=u ε，R 85.00=σ
此公式将曲线上升段与下降段区分开，分别应用不同的表达式，在不同的应变条件下计算不同的应力，进而绘制应力应变曲线。

常用混凝土受压应力—应变曲线的比较及应用摘要：为了对受弯截面进行弹塑性分析及其他研究，在对各种混凝土受压应力应变曲线研究的基础上，总结出了四种常用曲线，这些曲线已经被广泛应用。

对四种常用曲线进行简介，并指出了它们的适用范围及优缺点。

在进行受弯截面弹塑性分析时，介绍了运用四种常用曲线对其受力性能进行分析的计算模式，并且运用实际案例进行受弯截面弹塑性分析，方便工程师们参考和借鉴。

关键词：混凝土；受压应力应变曲线；本构关系；受弯截面0 引言混凝土受压应力—应变曲线是其最基本的本构关系，又是多轴本构模型的基础，在钢筋混凝土结构的非线件分析中，例如构件的截面刚度、截面极限应力分布、承载力和延性、超静定结构的内力和全过程分析等过程中，它是不可或缺的物理方程，对计算结果的准确性起决定性作用。

近年来，国内外学者对其进行了大量的研究及改进，已有数十条曲线表达式，其中部分具有代表性的表达式已经被各国规范采纳。

常用的表达式包括我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、CEB-FIP Model Code(1990)、清华过镇海以及美国学者Hognestad 建议的混凝土受压应力应变关系，在已有研究的基础上，本文将对各个表达式在实际运用中的情况进行比较，并且通过实际算例运用这些表达式进行受弯截面弹塑性分析，从而为工程师们在实际应用时提供参考和借鉴。

1 常用混凝土受压应力—应变曲线比较至今已有不少学者提出了多种混凝土受压应力应变曲线，常用的表达式采用两类，一类是采用上升段与下降段采用统一曲线的方程，一类是采用上升段与下降段不一样的方程。

1.1中国规范我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）采用的模式为德国人R üsch1960年提出的二次抛物线加水平直线，如图1-1所示。

上升阶段的应力应变关系式为：（1-1）)(](2[02000ε≤εεε-εε⨯σ=σA 点为二次抛物线的顶点，应力为，是压应力的最大值，A 点的压应变为。