多种强度混凝土连续浇筑桩基础可行性研究报告(编辑修改稿)

多种强度混凝土连续浇筑桩基础可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

混凝土应力 应变关系曲线 图 C41 混凝土应力 应变关系曲线 图 C42 混凝土应力 应变关系曲线 图 C43 混凝土应力 应变关系曲线 图 C44 混凝土应力 应变关系曲线 图 C45 混凝土应力 应变关系曲线 图 C46 混凝土应力 应变关系曲线 16 图 C47 混凝土应力 应变关系曲线 图 C48 混凝土应力 应变关系曲线 图 C49 混凝土应力 应变关系曲 线 图 C50 混凝土应力 应变关系曲线 图 围压 0MPa 时 C21~C50 混凝土应力 应变关系曲线全图 当围压为 0MPa 时的混凝土试验也就是混凝土单轴压缩试验。 单轴抗压强度 不仅是决定混凝土强度等级的唯一依据，还是确定 最基本、最重要的 力学特性 指标 ，如 初 17 始 弹性模量 （ E0） 、峰值轴向应变 （ εpeak） 、 切线泊松比 （ ν） 、延性指数、破坏形态、多轴强度和变形等的特征和数值的最主要因素和参数。 从 围压为 0MPa 混凝土单轴抗压试验得出的数据可以看出以 下 两点规律。 随着混凝土等级的 提高，混凝土材料的弹性模量（ E0）、切线模量（ ES）、割线模量（ ES’）、峰值轴向应变（ εpeak）和切线泊松比（ ν）增加。 混凝土三轴试验 数据 在 实际的 桩基础 工作情况 中 ，桩身 混凝土结构 大部分处于两轴或三轴的复杂应力状态，只有极少情况下桩身混凝土处于 单一的单轴压应力或拉应力状态。 在设计或验算 桩身混凝土 结构的承载力时，如果采用混凝土的单轴抗压 强度，其结果必然有以下两点： 1) 过低地 给出多 轴 混凝土结构 抗压强度，造成 混凝土等 材料 的 浪费 ； 2) 过高地估计多轴 混凝土 压应力状态的强度，埋下安全的隐患。 因此研究复合应力状 态下混凝土的破坏规律和强度，对经济合理利用混凝土的力学性能，保证钢筋混凝土结构的安全有重要意义。 三轴受压状态下混凝土的强度比单轴受压 状态下混凝土 的强度 要 高 出 很多，这主要是 由于围压效应 所致。 混凝土围压 越大，其强度提高越显著。 围压为 5MPa 时三轴试验 数据 围压为 5MPa 时混凝土的三轴试验应力 应变关系曲线图如下： 图 C21 混凝土应力 应变关系曲线 图 C22 混凝土应力 应变关系曲线 18 图 C23 混凝土应力 应变关系曲线 图 C24 混凝土应力 应变关系曲线 图 C25 混凝土应力 应变关系曲线 图 C26 混凝土应力 应变关系曲线 图 C27 混凝土应力 应变关系曲线 图 C28 混凝土应力 应变关系曲线 图 C29 混凝土应力 应变关系曲线 图 C30 混凝土应力 应变关系曲线 图 C31 混凝土应力 应变关系曲线 图 C32 混凝土应力 应变关系曲线 19 图 C33 混凝土应力 应变关系曲线 图 C34 混凝土应力 应变关系曲线 图 C35 混凝土应力 应变关系曲线 图 C36 混凝土应力 应变关系曲线 图 C37 混凝土应力 应变关系曲线 图 C38 混凝土应力 应变关系曲线 图 C39 混凝土应力 应变关系曲线 图 C40 混凝土应力 应变关系曲线 20 图 C41 混凝土应力 应变关系曲线 图 C42 混凝土应力 应变关系曲线 图 C43 混凝土应力 应变关系曲线 图 C44 混凝土应力 应变关系曲线 图 C45 混凝土应力 应变关系曲线 图 C46 混凝土应力 应变关系曲线 图 C47 混凝土应力 应变关系曲线 图 C48 混凝土应力 应变关系曲线 21 图 C49 混凝土应力 应变关系曲线 图 C50 混凝土应力 应变关系曲线 图 围压 5MPa 时 C21~C50 混凝土应力 应变关系曲线全图 从围压为 5MPa 混凝土假三轴抗压试验得出的数据可以看出以下两点规律。 试验过程中 围压增加到 5MPa，混凝土材料的弹性模量（ E0）、切线模量（ ES）、割线模量（ ES’） 和切线泊松比（ ν）呈现减小趋势， 其中 相比围压为 0MPa 时 弹性模量（ E0）降低 了 ~、切线泊松比 降低了 ~。 峰值应力（ σpeak） 和 峰值轴向应变（ εpeak） 与 围压为 0MPa 时 相比分别 增大了 ~ 和 ~。 围压为 10MPa 时试验 数据 围压为 10MPa时混 凝土的三轴试验应力 应变关系曲线图如下： 22 图 C21 混凝土应力 应变关系曲线 图 C22 混凝土应力 应变关系曲线 图 C23 混凝土应力 应变关系曲线 图 C24 混凝土应力 应变关系曲线 图 C25 混凝土应力 应变关系曲线 图 C26 混凝土应力 应变关系曲线 图 C27 混凝土应力 应变关系 曲线 图 C28 混凝土应力 应变关系曲线 23 图 C29 混凝土应力 应变关系曲线 图 C30 混凝土应力 应变关系曲线 图 C31 混凝土应力 应变关系曲线 图 C32 混凝土应力 应变关系曲线 图 C33 混凝土应力 应变关系曲线 图 C34 混凝土应力 应变关系曲线 图 C35 混凝土应力 应变关系曲线 图 C36 混凝土应力 应变关系曲线 24 图 C37 混凝土应力 应变关系曲线 图 C38 混凝土应力 应变关系曲线 图 C39 混凝土应力 应变关系曲线 图 C40 混凝土应力 应变关系曲线 图 C41 混凝土应力 应变关系曲线 图 C42 混凝土应力 应变关系曲线 图 C43 混凝 土应力 应变关系曲线 图 C44 混凝土应力 应变关系曲线 25 图 C45 混凝土应力 应变关系曲线 图 C46 混凝土应力 应变关系曲线 图 C47 混凝土应力 应变关系曲线 图 C48 混凝土应力 应变关系曲线 图 C49 混凝土应力 应变关系曲线 图 C50 混凝土应力 应变关系曲线 26 图 围压 10MPa 时 C21~C50 混凝土应力 应变关系曲线全图 围压继续 增大 到 10MPa 时，混凝土假三轴抗压试验数据显示的趋势与围压 5MPa时试验数据显示的趋势相同。 混凝土材料的弹性模量（ E0）、切线模量（ ES）、割线模量（ ES’）和切线泊松比（ ν） 仍 呈现减小趋势，峰值应力（ σpeak） 和 峰值轴向应变（ εpeak）继续呈现增大趋势。 相比围压为 5MPa 时 弹性模量（ E0）降低 了 ~、切线泊松比 降低了~。 峰值应力（ σpeak） 和 峰值轴向应变（ εpeak） 与 围压为 5MPa 时 相比分别增大了 ~ 和 ~。 相比围压为 0MPa 时 弹性模量（ E0）降低 了 ~、切线泊松比 降低了~。 峰值应力（ σpeak） 和 峰值轴向应变（ εpeak） 与 围压为 0MPa 时 相比分别增大了 ~ 和 ~。 综合上述三种围压情况，对同种强度等级混凝土在围压值为 0MPa、 5MPa、 10MPa的情况下进行比较，如下图 ： 27 图 不同围压情况下 C21 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C22 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C23 混凝土应力 应变关系曲线 28 图 不同围压情况下 C24 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C25 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C26 混凝土应力 应变关系曲线 29 图 不同围压情况下 C27 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C28 混凝土应力 应 变关系曲线 图 不同围压情况下 C29 混凝土应力 应变关系曲线 30 图 不同围压情况下 C30 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C31 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C32 混凝土应力 应变关系曲线 31 图 不同围压情况下 C33 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C34 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C35 混凝土应力 应变关系曲线 32 图 不同围压情况下 C36 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C37 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C38 混凝土应力 应变关系曲线 33 图 不同围压情况下 C39 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C40 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C41 混凝土应力 应变关系曲线 34 图 不同围压情况下 C42 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C43 混凝土应力 应变关系曲线 图 不 同围压情况下 C44 混凝土应力 应变关系曲线 35 图 不同围压情况下 C45 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C46 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C47 混凝土应力 应变关系曲线 36 图 不同围压情况下 C48 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C49 混凝土应力 应变关系曲线 图 不同围压情况下 C50 混凝土应力 应变关系曲线 37 图 不同强度等级混凝土在不同围压的情况下初始切线模量数 值变化曲线 图 不同围压情况下不同强度等级混凝土对应的最大轴向（偏压）应力变化曲线 38 图 不同强度等级混凝土在不同围压的情况下切线泊松比初始值变化曲线 图 不同围压下不同强度等级混凝土 峰值应力对应的峰值应变 39 图 不同围压情况下不同强度等级混凝土对应的最大轴向（偏压）应力 环向应变关系曲 小结 从总体趋势来看，砼为围压敏感性材料，随着围压的升高，其抗压强度明显提高。 这是由于对混凝土试验块加设围压是混凝土材料内部的裂隙、气泡、水泥和集料接触面处应力集中现象减小，只是微裂隙难以发展以至贯通。 混凝土强度等级 对 混凝土材料的围压效应 有一定的 影响。 当混凝土强度等级较低时，围压使混凝土的强度增长较为明显， 反之 时相对较弱。 对比三种不同围压试验数据可知，在围压 增大的趋势下， 混凝土 试验块 的 弹性模量（ E0）、切线模量（ ES）、割线模量（ ES’）和切线泊松比（ ν）呈现 出 减小 的 趋势 ； 峰值应力（ σpeak） 和 峰值轴向应变（ εpeak） 继续呈现增大趋势。 其增大与减小值已在上述数据中有所体现。 在整个试验过程中，混凝土试件体积先呈减小趋势后呈增大趋势，在 10MPa 围压情 况。