混凝土结构设计规范 [附条文说明] GB50010-2010(2015年版) 建标库

C.2  混凝土本构关系

C.2.1  混凝土强度的平均值主要用于弹塑性分析时的本构关系,宜实测确定。本条给出了基于统计的建议值。在89规范和02规范中,混凝土强度参数采用的都是20世纪80年代的统计数据,表2中数值为20世纪80年代以现场搅拌为主的混凝土的变异系数。目前全国普遍采用的都是商品混凝土。2008~2010年对全国商品混凝土参数进行了统计,结果表明,与20世纪80年代统计的现场搅拌混凝土相比,目前普遍采用的商品混凝土的变异系数略有减小,但因统计数据有限,本规范可参考表2中的数值采用。

C.2.2  现有混凝土的强度和应力-应变本构关系大都是基于正常环境下的短期试验结果。若结构混凝土的材料种类、环境和受力条件等与标准试验条件相差悬殊,则其强度和本构关系都将发生不同程度的变化。例如,采用轻混凝土或重混凝土、全级配或大骨料的大体积混凝土、龄期变化、高温、截面非均匀受力、荷载长期持续作用、快速加载或冲击荷载作用等情况,均应自行试验测定,或参考有关文献作相应的修正。

C.2.3  混凝土单轴受拉的本构关系,原则上采用02版规范附录C的基本表达式与建议参数。根据近期相关的研究工作,给出了与之等效的损伤本构关系表述,以便与二维本构关系相协调。

    修订后的混凝土单轴受拉应力-应变曲线分作上升段和下降段,二者在峰值点处连续。在原规范基础上引入了混凝土单轴受拉损伤参数。与原规范附录相似,曲线方程中引入形状参数,可适合不同强度等级混凝土的曲线形状变化。

    表C.2.3中的参数按以下公式计算取值:

C.2.4  混凝土单轴受压本构关系,对原规范的上升段进行了修订,下降段在本质上与原规范表达式等价。为与二维本构关系相一致,根据近期相关的研究工作在表述形式上作了调整。

    修订后的混凝土单轴受压应力-应变曲线也分为上升段和下降段,二者在峰值点处连续。表C.2.4相应的参数计算式如下:

C.2.5  新增了受压混凝土在重复荷载作用下的应力-应变本构曲线,以反映混凝土滞回、刚度退化及强度退化的特性。为简化表述,卸载段应力路径采用直线表达方式。

C.2.6  根据近期相关的研究工作,给出了混凝土二维本构关系的表达式,以为混凝土非线性有限元分析提供依据。该本构关系包括了卸载本构方程,实现了一维卸载的残余应变与二维卸载残余应变计算的统一。