高等混凝土结构理论外文读书笔记
高等混凝土结构理论要点 LSP
《高等混凝土结构理论》要点1．Stress-strain curves of concrete under monotonic,repeated and cyclic uniaxial loadings.单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
单调加载重复加载反复加载2．Creep of concrete (linear and nonlinear)混凝土的徐变（线性、非线性徐变）Creep:Deformation that changes with time under constant stressCauses:(1)viscous flow (the main reason when the stress is small )(2)development of microcracks (the main reason when the stress is large)一般认为，混凝土在应力施加后的起始变形，主要是骨料和水泥砂浆的弹性变形，和微裂缝少量发展所构成。
徐变则主要是水泥凝胶体的塑性流（滑）动，以及骨料界面和砂浆内部裂缝发展的结果。
内部水分的蒸发也产生附加的干缩徐变。
与此类似，混凝土卸载后的及时和滞后的恢复变形，有着相应而相反的作用。
影响混凝土徐变值和变化规律的主要因素：应力水平（1）00()/()c t f t 0.4~0.6线性徐变，长期作用下有极限值，徐变值约与应力成正比0.4~0.6<<0.8非线性徐变，长期作用下徐变收敛，有极限值，但单位徐变值随应力水平而增大。
>0.8徐变发散而破坏，故长期抗压强度为0.8cf(2)加载时的龄期加载（应力）时混凝土龄期越小，成熟度越差，起始应变和徐变都大，极限徐变大的多。
（3）原材料和配合比水泥用量越大、水灰比越大、水泥砂浆含量大，徐变大；普通硅酸盐水泥比早强快硬水泥的混凝土徐变大（4）制作和养护条件振捣密实，养护条件好，蒸汽养护后成熟快，徐变小。
混凝土结构基本原理课程英文
混凝土结构基本原理课程英文Concrete structures are widely used in the construction industry due to their durability and load-carrying capacity. Understanding the basic principles of concrete structures is essential for engineers and architects involved in designing and constructing buildings, bridges, and other infrastructure. This article aims to provide a brief overview of the fundamental principles of concrete structures.1. Constituent Materials:Concrete is made up of several constituent materials, including cement, aggregate (such as sand and gravel), water, and sometimes admixtures (chemical additives that enhance specific properties of concrete). Cement acts as a binder that holds the aggregate particles together, while water is necessary to initiate and facilitate the chemical reaction (hydration) that hardens the mixture into a solid mass.2. Mix Proportions:The proportions of cement, aggregate, and water in a concrete mix are critical for achieving the desired strength and durability. The mix design process involves selecting appropriate proportions based on the required properties and performance criteria of the structure. Factors such as strength requirements, exposure conditions, and construction methods influence the mix design process.3. Mixing and Placing:Concrete should be thoroughly mixed to ensure a uniform distribution of materials. Mixing can be done manually or using mechanical mixers. After mixing, the concrete needs to be placed into the desired location before it starts hardening. Proper placement techniques, such as vibration or compaction, are essential to minimize voids, ensure uniformity, and improve the strength and durability of the structure.4. Curing:Curing involves providing adequate moisture and temperature conditions to facilitate the hydration process, ensuring optimal strength development. Proper curing is crucial for preventing early-age cracking, reducing shrinkage, and enhancing the long-term durability of the concrete structure. Common curing methods include moist curing, ponding, and membrane curing.5. Structural Behavior:Concrete structures rely on the ability of concrete to resist various types of forces and loads. Understanding their structural behavior is vital for designing safe and economical structures. Concrete is strong in compression but weak in tension, which is why reinforcing steel is often used to provide tensile strength and enhance the overall performance of concrete structures. Understanding principles such as equilibrium, compatibility, and structural analysis methods helps engineers design efficient and stable concrete structures.6. Design Codes and Standards:Designing concrete structures involves complying with national or international design codes and standards. These codes provide guidelines, formulas, and safety factors for designing structures capable of withstanding expected loads and potential hazards. Understanding the relevant design codes is essential to ensure structural integrity and safety.7. Quality Control and Inspection:Quality control measures are necessary to ensure that the concrete used meets the required specifications. This includes conducting tests on constituent materials, monitoring concrete mix proportions, and inspecting the construction process to ensure compliance with the design requirements. Quality control measures help prevent potential structural defects and ensure the overall performance and durability of concrete structures.In conclusion, understanding the basic principles of concrete structures is vital for engineers and architects to design and construct safe and durable buildings and infrastructure. The constituent materials, mix proportions, mixing and placing techniques, curing methods, structural behavior, design codes, and quality control processes are essential aspects that contribute to the successful implementation of concrete structures.。
uhpc超高性能混凝土读后感
uhpc超高性能混凝土读后感英文回答：After reading about uhpc (ultra-high performance concrete), I am impressed by its remarkable properties and potential applications. Uhpc is a type of concrete that has superior strength, durability, and ductility compared to traditional concrete. It is composed of a fine powder called cement, along with silica fume, quartz flour, and fine sand. The combination of these materials results in a dense and compact microstructure, which contributes to its exceptional performance.One of the key advantages of uhpc is its high compressive strength. It can withstand much greater pressure than regular concrete, making it suitable for constructing high-rise buildings, bridges, and other structures that require exceptional load-bearing capacity. For example, the Burj Khalifa in Dubai, the tallestbuilding in the world, utilized uhpc in its construction toensure its structural integrity.Another notable property of uhpc is its excellent durability. It has a low permeability, which means that it is highly resistant to water, chemicals, and other environmental factors that can cause deterioration. This makes uhpc ideal for applications in marine environments, where structures are constantly exposed to saltwater and harsh conditions. The Confederation Bridge in Canada, which connects Prince Edward Island to the mainland, is a prime example of uhpc's durability in a marine setting.Furthermore, uhpc exhibits exceptional ductility, which refers to its ability to deform without breaking. This is crucial in seismic zones, where structures need to withstand earthquakes and other ground movements. Uhpc's high ductility allows it to absorb and dissipate energy, reducing the risk of collapse during seismic events. The Tokyo Skytree, a landmark tower in Japan, utilized uhpc in its construction to ensure its resilience against earthquakes.In addition to its impressive properties, uhpc also offers design flexibility. Its high fluidity allows for intricate shapes and details, making it suitable for architectural elements and decorative purposes. For instance, the Louvre Abu Dhabi Museum in the United Arab Emirates features uhpc panels with intricate patterns, showcasing the versatility of this material in creating visually appealing designs.Overall, uhpc is a game-changer in the field of construction. Its exceptional strength, durability, ductility, and design flexibility make it a highly sought-after material for a wide range of applications. Whetherit's building skyscrapers, bridges, or artistic structures, uhpc offers unparalleled performance and aesthetics.中文回答：阅读关于超高性能混凝土（uhpc）的文章后，我对其卓越的性能和潜在应用印象深刻。
高等混凝土结构第一、二章
钢筋混凝土构件的特殊受力性能（问题）
①抗震性能 ②疲劳性能 ③耐久性文件 专 题 讲 座 ＋ 自 学
30 Oct, 2006
Advanced Concrete Structures
A-6
Department of Bridge Engineering Chang’an University
本课程的主要介绍内容
过镇海 清华大学出版社 1997
11、钢筋混凝土原理与分析 过镇海、时旭东 清华大学出版社 2003
30 Oct, 2006
Advanced Concrete Structures
A-9
主要参考书目：
12、混凝土本构关系
Department of Bridge Engineering Chang’an University
30 Oct, 2006
Advanced Concrete Structures
A-17
Department of Bridge Engineering Chang’an University
钢筋混凝土发展简史
（16）钢管混凝土结构 （成都科技大学、建研院、重交院、哈建工等） （17）钢筋混凝土结构非线性分析 （同济、清华、公院） （18）钢筋混凝土板的全过程分析 （交研院、西公院、湖大、东南等）
第一章
绪论
30 Oct, 2006
Advanced Concrete Structures
A-2
Department of Bridge Engineering Chang’an University
一、课程的内容与研究对象
钢筋混凝土力学是论述钢筋混凝土结构受力上变形规 律的一门学科。 钢筋混凝土是由钢筋与混凝土有机结合而形成的一种 结构材料，这种材料有自己的特点。用钢筋混凝土做成的 各种构件在荷载等各种因素作用下，有独特的反应，如已 熟知的收缩、徐变等，当然它也具有与其他材料和结构相 同的共性，钢筋混凝土力学就是反映这种共性与个性的分 支。
《混凝土结构设计原理》双语 (15)
10.1.3 Concept of prestressed Concrete
10.1.4 Classification of Prestressed concrete
• b)Reduced deflections under service condition. • c)The pre-compression in concrete tends to
reduce the diagonal tension (Shear failure). • d) Prestressed concrete members are lighter. • e) Absence or near absence of cracks.
10.4 Materials used in P.C member.
• a) High strength 增加预应力，减轻自重。 • b) Small shrinkage and creep. • c) Hard faster .
10.4.2 Prestressed reinforcement.
Two concepts: Transfer and Transmission length.
When the tendons is released, the force in the tendons is transferred to concrete by bond stress. “自 锚”。
The length required to transmit the full tendon stress to the concrete is called the transmission length. Ltr.
《高等钢筋混凝土理论》第2章主要因素的影响
重要现象和一般性规律
• 共同点轨迹线——在重复荷载试验中，从包络线上任一点 卸载后再加载，其交点称共同点。将共同点用光滑曲线依 次相连，即为共同点轨迹线，图中用CM表示。
• 观察各试验曲线可发现，共同点轨迹线，与相应的包络线 或单调加载全曲线的形状相似。
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重要现象和一般性规律
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2.2.1 试验方法
• 国内外曾采用多种棱柱体的偏心受压试验，来研 究应变梯度对混凝土强度和变形性能的影响。
• 这类试验大体有三类，见图2-4：
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• (1)等偏心距试验（e0=const） • 按预定偏心距e0=const确定荷载位置，一次加载直至试件
破坏为止。试件的截面应变随荷载的增大而变化，应变梯 度逐渐增大，中和轴因混凝土受压的塑性变形等原因而向 荷载方向有少量移动。
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荷载重复加卸时的实测曲线(A)
• 单调加载时的受压应力应变曲线，见图2-1(a)。
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/10-3
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荷载重复加卸时的实测曲线(B)
• 等应变增量的重复完全加卸载，图2-1(b)。
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荷载重复加卸时的实测曲线(C)
• 等应变增量的重复加卸载，但卸载至卸载前应力的一半 时，立即再加载，见图2-1(c)。
• 需要注意的是：根据试验所得的曲线方程，是混凝土试件 在短时间(数小时)内进行加卸载试验的结果，其数据和规 律与长期加、卸荷载的情况是不同的。
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2.2 偏心受压
• 实际结构工程中，极少可能有理想的轴心受压构件，一般 构件均为偏心受压状态，压应变(应力)沿截面分布不均匀， 或称存在应变(应力)梯度。弯矩越大，或荷载偏心距越大， 以及截面高度越小，则截面的应变梯度越大。
混凝土结构理论复习
x 2 M M u 1 f c b x h0 1 f c b 'f h0 1 0.5 2 b As minbh
T-section of the second kind (x＞ hf′):
' h f 2 ' . M M u 1 f c bh0 1 0.5 1 f c b f b h f h0 2
S Smax ,
Asv ft sv sv,min 0.24 bs f yv
b
d dmin
Ch6.Torsion Members
6.1.Ultimate Torque Tu of R.C. Pure Torsion Member 1). the longitudinal reinforcement and the lateral ties resist the torque T 2). The Failure Modes of Members under Torsion
max; b
b As minbh
4.4.Section With Compression Reinforcement (1).Design Formulas: f y As 1 f c bx f y' As'
M 1 f c bh02 1 0.5 f y' As' h0 as'
cu
c
(3).Creep of concrete—long-term properties
Definition, causes of creep, The influence of creep to the concrete structure , The factors affecting creep
高等混凝土结构理论要点
《高等混凝土结构理论》要点1．Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
2．Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变（线性、非线性徐变）3．Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4．Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。
5．Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6．Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。
7．The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。
8．The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。
9．The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。
10． Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。
11．Tensile test of concrete and result. 混凝土轴心受拉试验及结果。
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江苏科技大学土木工程与建筑学院研 究 生 读 书 报 告题 目： 非均匀锈蚀对钢筋混凝土结构开裂和使用寿命的影响Effects of non-uniform corrosion on the cracking and servicelife of reinforced concrete structures作 者： Bong Seok Jang , Byung Hwan Oh期 刊： Cement and Concrete Research 40(2010)1441—1450学 科： 高等混凝土结构理论学生姓名： 陈小健 指导教师： 吴庆报告日期： 2012.05.15 报告形式： 书面二0一二年五月博 士 □直 博 □硕 士□在不同阶段的学习过程中，尤其是研究生阶段，阅读一定量的国外期刊文献，对于个人了解与本专业相关的国外热点问题和前沿信息是很有帮助的。
结合《高等混凝土结构理论》课程的特点和本人的研究方向，有针对性地选取了《Cement and Concrete Research 》杂志2010版上收录的一篇题为Effects of non-uniform corrosion on the cracking and service life of reinforced concrete structures 的文章，并从以下几方面对这篇外文做简要的介绍。
一、作者简介本文第一、第二作者分别为韩国水环境研究所和韩国国立首尔大学的研究人员。
他们长期从事混凝土结构耐久性方面的研究，并取得了丰硕的成果。
二、写作目的本文研究的目的在于探讨非均匀锈蚀对于混凝土保护层开裂的影响。
研究非均匀锈蚀的分布（α）、保护层厚度与钢筋直径的比值（c/d ）以及混凝土的抗压强度（f c ）等因素对混凝土保护层开裂压力（P cr ）的影响。
并探讨了非均匀锈蚀对于混凝土结构使用寿命的影响。
三、主要观点1.在非均匀锈蚀情况下（α=4~8）引起混凝土保护层开裂的压力要比均匀锈蚀情况下小的多。
也就是说，根据非均匀锈蚀分布情况，开裂压力减少到40%~60%。
这就意味着钢筋外表面的局部锈蚀以相对较小的膨胀力就能造成混凝土保护层的失效。
从González et al [1]的试验中可知，在自然情况下α（非均匀锈蚀程度）的值在4到8之间变化。
2.就α（非均匀锈蚀程度）的值而言，对于不同的保护层厚度与钢筋直径的比值c/d ，得到由钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂压力回归公式。
时当5.0/585.150.0==-d c P cr α (3－1) 时当0.1/303.345.0==-d c P cr α (3－2) 时当0.2/703.640.0==-d c P cr α (3－3)3.目前的研究表明，由于锈蚀膨胀引起混凝土保护层开裂的压力大小随着保护层厚度的增加而增加，几乎与保护层厚度和钢筋直径的比值c/d 线性成比例。
时当1)/(845.205.1==αd c P cr (3－4) 时当4)/(693.111.1==αd c P cr (3－5) 4.随着钢筋直径的增加，混凝土保护层开裂压力略有减小。
然而，研究发现，钢筋直径对于由钢筋锈蚀引起的混凝土开裂压力的影响是非常小的。
5.随着混凝土强度的增加，混凝土保护层的开裂压力增大。
对于不同α（非均匀锈蚀程度）值，开裂压力回归公式是根据混凝土抗压强度推导而来的。
同时，这里的开裂压力与抗压强度之间存在着很好的相关性。
6.目前的分析结果与混凝土保护层开裂压力的测试数据比较。
证实了目前的分析结果与测试数据相一致。
7.最后，讨论了非均匀锈蚀对于混凝土结构使用寿命的影响。
指出了均匀锈蚀的简单假设可能会导致使用寿命的估计偏于不保守。
四、基本模型4.1基于摩尔-库伦破坏准则和Hillerborg 材料非线性模型对于混凝土模型，使用了八节点的平面应变单元。
对于混凝土抗压强度机理，利用莫尔-库伦失效模型中的粘聚力c 表示，计算如下。
φφcos 2sin 1-=c (4－1)这里的φ为30℃时混凝土的内摩擦角。
对于拉伸机理，弥散裂缝概念应用于混凝土构件开裂模型。
如果主拉应力超过了抗拉强度t f 与）（侧c t/1f f σ+中的最小值，裂缝将会出现，这里的侧向主应力侧σ考虑双轴应力的影响。
混凝土的直接抗拉强度t f 也能从等式（6）、（7）中的劈裂抗拉强度sp f 和抗压强度c f 得到。
Mpa 2.07.0c sp f f = (4－2)Mpa 9.0sp c f f = (4－3) 对于拉伸软化、双线性拉伸软化模型依照Hillerborg 使用，如图1所示。
断裂能的值可以合理地假定为100N/m ，这在目前的混凝土分析中是一个典型值。
图1. 混凝土双线性拉伸软化曲线4.2基于牛顿-拉夫森迭代法和弧长法的非线性分析模型为了分析荷载与位移之间的非线性关系，需要一个增量迭代求解过程。
基于内能平衡是在每次增量过程中反复得到的。
在这项研究中，收敛准则可以看作是两次连续负载级与偏差之间的内能之比，即收敛准则赋值为1×10-2。
迭代计算会不断的重复直到内部平衡条件满足以及收敛性达到为止。
常规的牛顿-拉夫森迭代法应用于每次刚度矩阵计算的迭代过程。
图2（a ）阐述了常规的牛顿-拉夫森迭代法的迭代过程。
然而，对于施加最大载荷水平后的下降部分，牛顿-拉夫森迭代法无法找到下一个载荷水平。
因此，在这些区域利用弧长法，如图2（b ）所示。
在每一步中使用预定的弧长，这种方法有可能找到下一个负载级。
有了这种路径跟踪技术，可以合理地研究下降部分的峰值。
五、评价目前虽然有一些学者研究了钢筋锈胀现象，但大都不能揭示锈蚀物产生、发展的机理。
在对锈蚀膨胀的力学研究过程中，他们通常将锈蚀层简化为规则的形状模型，且多假定为圆形，即假定钢筋为均匀锈蚀，认为锈胀力在同一截面是均匀的。
而本文作者打破了以往一些学者停留在均匀锈蚀层面上的研究，而是从非均匀锈蚀的角度出发，建立了非均匀锈蚀的力学模型，得出了混凝土保护层开裂压力的回归公式，并将分析结果与威廉姆森和克拉克[2]的试验数据进行了比较，验证了其分析结果的合理性。
目前，国内也有部分学者对基于钢筋非均匀锈蚀膨胀引起的混凝土保护层开裂问题进行了研究，研究方法主要集中在理论推导、数值分析、有限元模拟和试验研究这几个方面，并取得了一定的研究成果。
①理论推导图2. 非线性分析的解决方法中国矿业大学混凝土耐久性课题组前后对钢筋锈胀力的研究已经有过很多探讨。
冯瑞[3]等人从弹性力学的理论研究入手，根据已有的试验结果建立了钢筋非均匀锈胀力的分布模型：r r c cE R cE c R R RR q μμθθ2)(++-= (5－1)式中：R —钢筋半径；θR —角处锈层自由膨胀名义半径与实际锈层半径的差值；c —混凝土保护层厚度；θq —θ角处混凝土所受锈胀力；r μ—锈蚀层泊松比；c μ—混凝土泊松比；r E —锈蚀层弹性压缩模量；c E —混凝土弹性模量。
牟艳君[4]硕士获得了用钢筋截面最大半径损失表示钢筋锈蚀率，建立了基本的锈胀力理论计算单元。
高妍[5]硕士在此基础上，利用半椭圆作为钢筋锈胀力分布的数学模型，并结合中国矿业大学课题组现有试验数据，推导了保护层开裂时锈胀力的计算公式： )1800()(0445.02]sin cos )2(21[2222︒<<++⋅⋅+⋅---=θμθθηηθc ccE c R R R R R R q (5－2))360180(0︒<<︒=θθq (5－3)其中：θq —θ角处混凝土所受锈胀力；︒90q —︒=90θ处混凝土所受锈胀力； R —钢筋半径；c —混凝土保护层厚度；r μ—锈蚀层泊松比；r E —锈蚀层弹性压缩模量；c μ—混凝土泊松比；c E —混凝土弹性模量；a d —最大钢筋半径损失，η⋅⋅=R d a 2。
②数值分析浙江大学的赵羽习[6]等人假定钢筋为均匀锈蚀，考虑锈胀力作用下混凝土和钢筋锈蚀产物的径向变形，根据混凝土、锈蚀产物和未锈蚀钢筋之间变形协调条件，采用弹性力学方法建立胀裂前锈胀力与钢筋锈蚀率、保护层厚度、钢筋直径、混凝土材料特性、锈蚀产物特性之间的理论模型。
考虑到钢筋通常发生不均匀锈蚀，作者对上述锈胀力模型进行了修正，得出相应位置的锈胀力计算公式：θθθθρμρμμμρ/2]}2)1{[(1)1()1()2())(1()()1()11)1((2232+-++⋅-⋅-++⋅+-+++-+⋅-=n E n R n c c R E c R c R R Rn q r r r c c c (5－4)式中：θq —钢筋绣胀力；R —钢筋半径；c —混凝土保护层厚度；n —锈蚀产物体积膨胀率，通常为2~4；θρ—钢筋的锈蚀率，单位长度截面的重量损失率；r μ—锈蚀层泊松比；r E —锈蚀层弹性压缩模量；c μ—混凝土泊松比；c E —混凝土弹性模量；有限元模拟同济大学的张伟平[7]等人基于混凝土中的钢筋锈蚀机理，提出了一种采用温度膨胀环代替锈蚀产物的模拟方法，通过改变温度膨胀环的形状模拟混凝土中钢筋的不均匀锈蚀。
对保护层厚度、钢筋半径、钢筋位置、不同间距相邻钢筋对钢筋锈胀力的影响规律进行了计算分析。
认为，保护层厚度与钢筋半径之比是影响混凝土中钢筋锈胀力的重要因素。
河海大学的夏宁[8]等人提出了钢筋不均匀锈蚀的动态轮廓线模型，通过变化模型中的锈层厚度系数α得到不同锈蚀程度的钢筋作用于孔洞周围混凝土的锈胀位移，采用有限元软件ANSYS8.0进行钢筋不均匀锈胀的非线性分析，在此基础上推导了保护层胀裂时锈蚀产物量的预测公式。
苏州科技学院的韦俊[9]等人利用ABAQUS 有限元软件，对钢筋周围混凝土施加不均匀锈胀位移的方法来模拟钢筋非均匀锈蚀情况下保护层的开裂过程，根据分析结果，得到保护层胀裂破坏时临界径向位移计算公式，并推导了保护层开裂时钢筋锈蚀率的计算公式。
④试验研究华中科技大学的徐港[10]等人设计了一种新的钢筋快速锈蚀试验方案，研究了钢筋非均匀锈蚀引起的混凝土保护层胀裂问题。
根据试验数据，利用统计回归分析的方法，给出了混凝土保护层出现可见裂缝时的钢筋锈蚀率与混凝土强度、钢筋直径及保护层厚度之间的经验公式。
分析认为，相对保护层厚度是决定混凝土开裂时钢筋锈蚀率的主要因素，而混凝土等级和钢筋直径对它的影响较小。
针对钢筋锈胀问题的研究，国内学者基本都是通过钢筋锈蚀率来推导出保护层开裂时刻的锈胀力。
因为在实际工程应用中，锈蚀率对预测混凝土结构使用寿命具有更重要的现实意义。
六、展望混凝土结构因碳化或氯离子的侵蚀，会使钢筋发生锈蚀。
由于所生成的锈蚀产物的体积约是相应钢筋体积的2—6倍，其体积膨胀会在钢筋—混凝土交界面上产生压力，这种力就是所谓的钢筋锈胀力。