混凝土的强度和变形--试验基础和本构关系 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:清华大学出版社

作者:过镇海

出品人:

页数:230

译者:

出版时间:1997-12

价格:24.00

装帧:精装

isbn号码:9787302026099

丛书系列:

图书标签:

混凝土的强度和变形试验基础和本构关系
混凝土
专业书籍
混凝土
强度
变形
试验
本构关系
力学性能
材料力学
结构工程
土木工程
水泥混凝土

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小哈图书下载中心

qciss.net

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

内容简介

本书是作者与其合作者，以及他们所指导的研究生们多年来在混凝土强度和变形方面的试验和理

论研究成果的汇集和总结。

全书分作上、下两篇，共16章。主要内容在上篇有：混凝土力学性能的基本特点，单轴受压、受拉和

剪切作用下的强度和变形规律，不同强度等级、应变（力）梯度、重复加卸载等情况下的性能；下篇有：混

凝土的多轴试验技术，多轴强度和变形的一般规律，破坏形态和机理、破坏包络面和准则表达式，非线弹

性本构模型，以及非单调比例加载时的性能等。

本书着重总结有关试验研究结果，分析混凝土受力性能的机理和一般规律，最终表达为适当的本构

模型，以便在理论分析和处理实际工程问题中应用。可供高等院校有关专业的师生，以及从事结构工程

的科研、设计和施工工作的技术人员使用。‘

深入探索材料科学与结构工程的基石：一本权威指南书名：混凝土的强度与变形——试验基础与本构关系内容简介本书汇集了数十年来在土木工程领域，特别是高性能混凝土材料力学行为研究的前沿成果与实践经验，旨在为结构工程师、材料科学家、岩土工程专家以及相关领域的高校师生提供一套系统、深入且极具操作性的理论与技术参考。全书结构严谨，内容涵盖了从微观结构到宏观性能的完整链条，聚焦于混凝土——这一现代土木工程中最核心的结构材料——的强度特性、应力-应变响应、长期变形规律及其精确的数学本构模型构建。本书的基石在于其对试验基础的详尽阐述。我们深知，任何可靠的理论模型都必须根植于严谨的实验数据。因此，第一部分重点剖析了当前国际公认和行业标准规定的混凝土力学性能试验方法。这包括但不限于：一、混凝土基础力学性能的精准表征抗压强度试验的精细化控制：详细讨论了试件尺寸效应、加载速率、养护条件（如湿养护、标准养护、实际工况模拟养护）对单轴抗压强度的影响规律。阐述了如何通过高精度传感器和数据采集系统，获取完整的应力-应变曲线，而非仅仅依赖于峰值强度。深入探讨了混凝土的脆性破坏机制及其在不同约束条件下的表现差异。抗拉性能的量化研究：混凝土抗拉强度是结构设计中的关键薄弱环节。本书系统比较了直接拉伸试验（如哑铃试样法）和间接拉伸试验（如巴西劈裂试验、点载荷试验）的优缺点及适用范围。重点分析了如何通过试验数据推导材料的拉伸强度和拉伸变形特性，以及纤维增强对拉伸韧性的改善效果。抗剪性能与斜向受拉：针对剪切破坏的复杂性，本书详细介绍了四点弯曲试验、梁抗剪试验的规范要求与结果分析，阐释了剪切破坏的微观机理，并讨论了剪力墙、剪切键等结构单元中的剪切性能表现。应力-应变关系的全面获取：详细介绍了轴压、三轴压缩（不同围压下）、单轴拉伸等多种加载条件下的应力-应变曲线获取技术。强调了如何精确测量和分离材料自身的应变与设备变形，以获得真实的本构响应。二、长期性能与多场耦合效应结构服役的特点是长期性。本书将大量的篇幅用于探讨混凝土在长期荷载作用下的时间依赖性行为：徐变（Creep）的机理与量化：深入探讨了混凝土内部水化产物、孔隙结构与长期应力松弛之间的关系。详述了蠕变试验的设计原则、长期荷载施加方法以及如何通过数学模型（如幂函数模型、Prony级数模型）来准确预测不同龄期和不同环境湿度下的体积变形。收缩（Shrinkage）的影响：区分了塑性收缩、干燥收缩和自收缩（Autogenous Shrinkage）。重点分析了原材料（水泥品种、骨料特性、水胶比）对收缩应变的影响，并提供了预防和减小收缩裂缝的工程措施。温度与湿度耦合效应：考虑了实际工程中温度波动和湿度变化对材料力学性能的显著影响。分析了热膨胀系数、干湿循环对材料内部微裂缝扩展的影响机制，尤其关注了高温作用下强度的不可恢复性损失。三、现代本构模型的构建与应用本书的核心价值之一在于系统性地梳理和发展了描述混凝土非线性力学行为的本构关系。内容深度超越了简单的弹性阶段，直达材料的塑性、损伤和破坏阶段：塑性与损伤模型：详细介绍了基于能量耗散理论和微裂纹扩展的塑性模型，如Cam-Clay模型在土体中的引申应用，以及如何将混凝土视为损伤材料进行建模。重点阐述了各向同性损伤模型（如Mazars模型）和各向异性损伤模型（考虑加载路径依赖性）的数学表述和参数率定方法。粘塑性与粘弹性本构：针对徐变现象，详细介绍了粘弹性模型的构建，特别是改进的Burger模型和Kelvin-Voigt模型的应用，以及如何将这些模型嵌入到有限元分析软件（如ABAQUS, ANSYS）中进行模拟。先进的应力-应变模型：深入分析了非线性回归模型（如基于双曲线或指数函数的模型）在描述峰值前应变硬化阶段的准确性。特别地，详细推导了考虑围压效应的三维本构关系（如Lubliner或Kupfer的屈服面扩展），这些模型是进行复杂结构（如深层隧道、核安全壳）分析的必备工具。参数的工程化获取：提供了针对不同强度等级、不同配合比混凝土，如何从标准试验数据中反演和确定本构模型所需关键参数（如弹性模量、泊松比、粘滞系数、损伤参数）的实用流程和工具。四、结构应用中的前沿挑战最后，本书将理论研究成果与工程实践中的热点问题相结合，探讨了：纤维增强混凝土（FRC）的本构改进：针对钢纤维、聚合物纤维等增强材料对材料韧性的提升，提出了适应于后峰值应力应变曲线的改进型本构模型，并讨论了纤维在混凝土内部取向对整体性能的影响。再生骨料混凝土的性能异质性：探讨了使用再生骨料对水泥浆体界面过渡区（ITZ）性能的影响，以及如何建立能够反映这种异质性的分层或多尺度本构模型。抗震与爆炸响应：简要概述了材料在高速率加载下的动态力学行为，以及如何将时间相关的本构模型应用于地震工程和冲击动力学分析中。本书以严谨的科学态度，结合大量的图表、实测数据和案例分析，力求成为一本理论深度与工程实用性完美结合的参考书，旨在推动混凝土结构设计向更安全、更经济、更可持续的方向发展。

作者简介

过镇海1934年生，江苏

省无锡市人。现为土木工

程系教授、博士生导师，

并任全国钢筋混凝土结构

标准技术委员会副主任、

土木工程学会混凝土和预

应力漏凝土学会理事等职。

主要科研领域有：预应力

混凝土屋架、结构工程的

整体性能、二阶段受力叠

合梁、加气混凝土材料和

构件、素混凝土和约束混

凝土在单调和反复荷载下的

性能、混凝土的受拉和剪切

性能、混凝土的多轴强度

和本构关系、混凝土材料

和结构的抗火性能等。在

国内外学术杂志上发表论

文六十余篇，曾获部委级

科技进步二等奖和三等奖

各两次。

目录信息

目录
前言
概述
上篇基本强度和变形
1 混凝土材料的特点
1.1 非匀质、非等向的多相混合材料
1.2 复杂的微观内应力（变形）状态
1.3 变形的多元组成
1.4 应力状态和途径对力学性能的巨大影响
1.5 时间和环境条件对力学性能的影响
2 中心抗压强度
2.1 立方体和棱柱体抗压强度
2.1.1 立方体抗压强度（fcu）
2.1.2 棱柱体抗压强度（fpr）
2.2 受力变形和破坏过程
2.3 主要因素的影响
2.3.1 强度等级（fcu）的影响
2.3.2 水灰比和水泥用量的影响
2.3.3 粗骨料的影响
2.3.4 应变速度的影响
2.3.5 试件高度的影响
3 受压应力―应变全曲线
3.1 试验方法
3.1.1 实现稳定下降段曲线的条件
3.1.2 两类试验方法
3.1.3 液压千斤顶作为刚性元件的试验方法
3.1.4 试件应变速度分析
3.2 受压全曲线方程
3.2.1 全曲线的几何特点
3.2.2 分段的曲线方程
3.2.3 参数值
3.2.4 泊松比
3.3 受压曲线方程的比较和分析
4 不同混凝土的受压
4.1 高强混凝土的受压
4.2 轻骨料混凝土的受压
4.3 加气混凝土的受压
5 重复荷载作用
5.1 试验的重复荷载过程
5.2 强度和变形性能的比较
5.3 包络线和共同点、稳定点的轨迹线
5.3.1 包络线（EV）
5.3.2 共同点轨迹线（CM）
5.3.3 稳定点轨迹线（ST）
5.4 卸载和再加载曲线的形状及其计算式
5.4.1 曲线的一般形状及其机理
5.4.2 卸载曲线
5.4.3 再加载曲线
6 偏心受压
6.1 试验方法和一般受力规律
6.1.1 试验方法
6.1.2 一般受力规律
6.2 计算偏心受压应力－应变全曲线的方法
6.2.1 增量方程计算
6.2.2 给定方程，拟合参数
6.3 偏心受压应力－应变全曲线方程
7 受拉
7.1 试验方法和主要结果
7.1.1 受拉全曲线的试验方法
7.1.2 主要试验结果
7.2 受拉破坏过程和应力－应变全曲线
7.2.1 典型曲线和受力过程
7.2.2 破坏特征一一与受压破坏的区别
7.2.3 受拉全曲线方程
7.3 偏心受拉
7.3.1 主要试验结果
7.3.2 偏心受拉应力－应变全曲线及其方程
8 剪切
8.1 合理的试验方法
8.1.1 已有试验方法的分析
8.1.2 等高梁四点受力试验
8.2 抗剪强度
8.2.1 变形和破坏过程
8.2.2 抗剪强度分析
8.3 剪应力－应变曲线和剪切模量
8.3.1 剪应力－应变曲线和峰值剪应变
8.3.2 受剪曲线方程和剪切模量
下篇多轴强度和本构关系
9 多轴试验的设备和技术
9.1 真三轴试验设备
9.1.1 常规三轴试验
9.1.2 真三轴试验
9.2 试验技术措施
9.2.1 优化承力系统的构造
9.2.2 试件居中
9.2.3 施加拉力
9.2.4 消减试件表面摩擦
9.2.5 量测应力和应变
9.2.6 控制应力（变）试验途径
9.2.7 标定单轴压、拉强度
10 多轴强度和变形的一般规律
10.1 二轴应力状态
10.1.1 二轴压/压
10.1.2 二轴拉/压
10.1.3 二轴拉/拉
10.2三轴应力状态
10.2.1 常规三轴受压
10.2.2 真三轴受压
10.2.3 三轴拉/压
10.2.4 三轴受拉
10.3 不同种类和强度等级的混凝土
10.3.1不同强度等级的混凝土
10.3.2加气混凝土
11 破坏机理和形态
11.1 典型破坏形态
11.1.1 拉断
11.1.2 柱状压坏
11.1.3 片状劈裂
11.1.4 斜剪破坏
11.1.5 挤压流动
11.1.6 两种基本破坏形态
11.2 不同破坏形态的应力范围
12 破坏准则
12.1 破坏包络面的特点和表达
12.2 五参数幂函数准则
12.2.1 基本公式
12.2.2 参数值的确定
12.2.3 与试验结果的比较
12.3 多轴强度设计值
12.3.1 按准则式的计算方法
12.3.2 三轴抗压强度
12.3.3 三轴拉/压和抗拉强度
12.3.4 二轴包络线
13 对已有破坏准则的评介
13.1 古典强度理论简介
13.1.1 最大拉应力理论
13.1.2 最大拉应变理论
13.1.3 最大剪应力理论
13.1.4 统计平均剪应力理论
13.1.5 Mohr－Coulomb理论
13.1.6 Drucker－Prager理论
13.2 混凝土破坏准则
13.2.1 Bresler－Pister
13.2.2 Willam－Warnke
13.2.3 Ottosen
13.2.4 Hsieh－Ting－Chen
13.2.5 Kots0v0s
13.2.6 Podgorski
13.3 准则表达式的统一和基本形式
13.4 各破坏准则的比较
14 各类本构关系简介
14.1 线弹性本构模型
14.1.1 各向异性材料的本构模型
14.1.2 正交异性材料的本构模型
14.1.3 各向同性材料的本构模型
14.2 非线弹性本构模型
14.2.1 Ott08en本构模型
14.2.2 Darwin－Pecknold本构模型
14.2.3 Gerstle－Stank0wski耦合本构模型
14.3 塑性理论模型
14.4 其它力学理论模型
15 非线弹性的正交异性本构模型
15.1 已有本构模型的验算
15.2 破坏形态和等效单轴应力－应变关系
15.2.1 拉应力指标α和破坏形态的界分
15.2.2 应力水平指标β
15.2.3 等效单轴应力－应变关系
15.3 基本方程和计算式
15.3.1 正交异性材料的基本方程
15.3.2 全量式本构模型
15.3.3 增量式本构模型
15.4 计算程序和结果
15.4.1 计算框图
15.4.2 多轴应力－应变的理论曲线
16 非单调比例加载时的性能
16.1 变应力途径的多轴受压强度
16.1.1 变途径二轴受压
16.1.2 定侧压三轴受压
16.2 定侧压二轴受压的变形
16.3 二轴受压应力重复作用
16.3.1 比例加卸载
16.3.2 定侧压加卸载
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

作为一名高校的研究生，我发现这本书在理论深度和工程应用之间找到了一个绝佳的平衡点。它没有陷入纯粹的理论数学的泥潭，但同时又保证了足够的学术严谨性。我尤其欣赏它在介绍新旧规范和标准时所采取的批判性视角。例如，书中对特定模型在极端荷载条件下的适用性讨论，清晰地指出了当前设计规范中可能存在的保守性或不足之处，并提供了基于试验数据的修正建议。这对于我们进行前沿研究工作来说，是极其宝贵的启发。它鼓励读者去质疑和探索，而不是盲目接受既有的结论。书中的图表和曲线都极其清晰地展示了数据点的分布和模型的拟合优劣，让人在学习概念的同时，也掌握了数据可视化的精髓。这种教学相长的设计，使得本书非常适合作为高年级本科生或研究生阶段的参考教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排，简直是匠心独运。它遵循着从“观测现象”到“建立规律”再到“形成模型”的逻辑链条，读起来毫无跳跃感，非常顺畅。最让我印象深刻的是，它将试验设备的技术细节和数据采集的误差分析融入到对基础理论的讲解中。这使得我们这些在实验室跑数据的操作者，能更清晰地认识到：我们采集到的每一个数值，都承载着特定的实验背景和潜在的不确定性。这种对“数据源头”的关注，极大地提升了阅读体验和知识吸收的效率。例如，在讨论混凝土的抗压强度试验时，对试件尺寸效应的详尽分析，远超我以往接触的任何一本教材，它真正教会了我如何“阅读”一份材料性能报告，而不仅仅是记录数字。

评分☆☆☆☆☆

我最近在为一个高层建筑的基础设计进行优化，对混凝土的长期徐变和收缩效应非常头疼。翻阅这本书的本构关系章节时，我眼前一亮，作者没有停留在对经典模型的简单罗列，而是对不同时间尺度下的非线性变形机制进行了深入的辨析。尤其是关于如何将微观损伤演化与宏观应力应变关系联系起来的讨论，极大地拓宽了我的理解边界。书中对一些前沿的本构模型，例如基于内变量理论的模型，进行了细致的数学推导和物理意义的阐释，这对我理解材料的迟滞特性非常有帮助。坦率地说，市面上很多书籍对这些模型的介绍往往过于简化，导致实际应用时总感觉‘差了点火候’。这本书则不同，它要求读者不仅要会用公式，更要理解公式背后的材料科学，这对于我这种追求理论深度和工程实用的双重目标的读者来说，简直是量身定做。

评分☆☆☆☆☆

这本关于混凝土强度和变形的书籍，无疑是结构工程师和岩土工程师工具箱里的一把瑞士军刀。我花了相当多的时间研究其中的试验基础部分，发现作者在材料性能的测试方法和数据处理上展现了惊人的严谨性。特别是关于混凝土在不同荷载速率和环境条件下的动态响应，书中给出的详细实验设计和仪器选择，让我在设计中能更有信心地预测实际工程中的行为。它不仅仅是告诉你“应该怎么做”，而是深入剖析了“为什么这么做才能得到可靠的结果”。比如，书中对于细骨料级配对拌合物流变性的影响分析，简直是教科书级别的详尽，对于我们这些常年与拌合站打交道的工程师来说，简直是醍醐灌顶。它强调了试验条件的标准化和可重复性，这点在当前追求精细化施工的背景下尤为重要。阅读过程中，我深切体会到，没有扎实的试验数据支撑，任何先进的本构模型都不过是空中楼阁，这本书恰恰把这两者之间的桥梁架设得无比坚固。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，在我看来，是典型的德式严谨与英式清晰的完美融合。文字精准、逻辑严密，几乎没有一句废话，但又不失对复杂物理过程的生动描绘。我特别喜欢其中对于材料损伤演化过程的描述，那种仿佛能看到微裂纹在内部悄然萌生的画面感，极大地增强了对材料力学本质的理解。书中对历史上有影响力的学者和他们贡献的梳理也非常到位，让人能清晰地看到学科发展的脉络。它像一位经验丰富的老教授，在你耳边细细道来，既传授了立身之本的硬核知识，也分享了行业内积累的宝贵经验和“潜规则”。读完后，我感觉自己对混凝土这种看似寻常的建筑材料，有了一种全新的、近乎敬畏的认识。

评分☆☆☆☆☆