章混凝土結(jié)構(gòu)材料物理力學(xué)性能A

1、鋼筋的品種和力學(xué)性能鋼筋的品種和力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié) 第一章第一章 鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能1-1 鋼筋的品種和力學(xué)性能鋼筋的品種和力學(xué)性能1. 鋼筋的品種鋼筋的品種熱軋鋼筋熱軋鋼筋HPB235HRB335、HRB400熱處理鋼筋熱處理鋼筋冷加工鋼筋冷加工鋼筋鋼絲鋼絲冷拔鋼筋冷拔鋼筋冷軋鋼筋冷軋鋼筋冷拉鋼筋冷拉鋼筋碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線1.1 按加工工藝分類按加工工藝分類RRB400熱軋熱軋 級級1.2 按化學(xué)成分分類按化學(xué)成分分類碳素鋼碳素鋼低合金鋼（合金含量不超過低合金鋼（

2、合金含量不超過3.5%）由含碳量不同分為由含碳量不同分為高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼v低碳鋼低碳鋼：（含碳量：（含碳量0.6%）強(qiáng)度高、塑性差強(qiáng)度高、塑性差v低合金鋼：低合金鋼：碳素鋼基礎(chǔ)上加入少量碳素鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素合金元素而成，而成， 強(qiáng)度高、塑性好強(qiáng)度高、塑性好1.3 按表面形狀不同分類按表面形狀不同分類光面鋼筋光面鋼筋: 光滑光滑的外表面，多為小直徑的的外表面，多為小直徑的HPB235鋼筋。鋼筋。變形鋼筋變形鋼筋: 外表有凹凸不平的縱橫外表有凹凸不平的縱橫肋肋，以增，以增加與砼的粘結(jié)。加與砼的粘結(jié)。 HRB335月牙肋月牙肋 紋路與肋不相交，不易產(chǎn)生紋路與肋不相

3、交，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，粘結(jié)強(qiáng)度略低于等高肋鋼筋。應(yīng)力集中，粘結(jié)強(qiáng)度略低于等高肋鋼筋。等高肋等高肋（螺旋紋、人字紋）（螺旋紋、人字紋）與鋼筋砼與鋼筋砼粘結(jié)力好，紋路與肋相交，易產(chǎn)生應(yīng)力集粘結(jié)力好，紋路與肋相交，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。中。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能常用鋼筋形式常用鋼筋形式多股鋼絞線多股鋼絞線鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能1.4 熱軋鋼筋熱軋鋼筋 HPB235（Q235） 以符號(hào)以符號(hào)“ ”表示表示 光圓鋼筋，低碳鋼，質(zhì)量穩(wěn)定，塑性及焊接性能很好，光圓鋼筋，低碳鋼，質(zhì)量穩(wěn)定，塑性及焊接性能很好，但強(qiáng)度稍低。多作為現(xiàn)澆樓板受力鋼筋和箍筋

4、。但強(qiáng)度稍低。多作為現(xiàn)澆樓板受力鋼筋和箍筋。 HRB335（20Mnsi） 以符號(hào)以符號(hào)“ ”表示表示， HRB400 以符號(hào)以符號(hào)“ ”表示表示， RRB400 以符號(hào)以符號(hào)“ ”表示表示。HRB335、HRB400、RRB400都屬于都屬于變形帶肋變形帶肋鋼筋，鋼筋，強(qiáng)度較強(qiáng)度較高，高，塑性和可焊性能較好，與混凝土之間的粘結(jié)性能也較好，塑性和可焊性能較好，與混凝土之間的粘結(jié)性能也較好，在工程中應(yīng)用較廣。在工程中應(yīng)用較廣。第一個(gè)字母是鋼筋的加工工藝的英文縮寫，第一個(gè)字母是鋼筋的加工工藝的英文縮寫， H為為熱軋熱軋、R為為余熱處理余熱處理；第二個(gè)字母是鋼筋的表面形狀的英文縮寫，第二個(gè)字母是鋼筋

5、的表面形狀的英文縮寫， P為為光圓光圓、R為為變形帶肋變形帶肋；第三個(gè)字母是第三個(gè)字母是鋼筋（鋼筋（Bar）的英文縮寫縮寫；的英文縮寫縮寫；數(shù)字表示鋼筋的數(shù)字表示鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（單位：（單位：N/mm2）。）。符號(hào)及數(shù)字的含義：符號(hào)及數(shù)字的含義：2. 鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能-單向拉伸的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系單向拉伸的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系熱軋鋼筋的 曲線 oa彈性階段彈性階段 b屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度fy（受拉強(qiáng)度限值）（受拉強(qiáng)度限值）bcbc流幅流幅cd強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段de 頸縮頸縮階段階段 a比例極限比例極限 d抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度2.1 軟鋼的力學(xué)性能軟鋼的力學(xué)性能軟鋼：軟鋼：有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋

6、，如有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，如HPB235 、 HRB335、HRB400 。v屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，在混凝土中的鋼筋，在混凝土中的鋼筋，應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，荷載不增加，應(yīng)變繼續(xù)增大，裂縫開展應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，荷載不增加，應(yīng)變繼續(xù)增大，裂縫開展過寬，構(gòu)件變形過大，結(jié)構(gòu)不能正常使用。過寬，構(gòu)件變形過大，結(jié)構(gòu)不能正常使用。v伸伸 長長 率率：鋼筋拉斷時(shí)應(yīng)變，反映鋼筋鋼筋拉斷時(shí)應(yīng)變，反映鋼筋塑性性能塑性性能的指標(biāo)。的指標(biāo)。伸長率大的鋼筋，拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。伸長率大的鋼筋，拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。00lll v彎曲試驗(yàn)：彎曲試驗(yàn)：鋼筋圍繞直徑為鋼筋圍繞直徑

7、為D 的鋼輥彎轉(zhuǎn)的鋼輥彎轉(zhuǎn)角而不發(fā)生裂紋，角而不發(fā)生裂紋，是反映鋼筋是反映鋼筋塑性性能塑性性能的另一指標(biāo)。的另一指標(biāo)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 含碳量高，含碳量高，屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度和和抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度高，伸長率小，高，伸長率小，流幅縮短。流幅縮短。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能硬鋼的硬鋼的 曲線曲線硬鋼沒有明確的屈服臺(tái)階（流幅），硬鋼沒有明確的屈服臺(tái)階（流幅），所以計(jì)算中以所以計(jì)算中以“協(xié)定流限協(xié)定流限”作為強(qiáng)度標(biāo)作為強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)以準(zhǔn)以 0.2表示，一般表示，一般 0.2相當(dāng)于抗拉極限相當(dāng)于抗拉極限強(qiáng)度強(qiáng)度70%85%。2.2 硬鋼的力學(xué)性

8、能硬鋼的力學(xué)性能無屈服的熱處理鋼筋無屈服的熱處理鋼筋及及高強(qiáng)鋼絲等高強(qiáng)鋼絲等a點(diǎn)：點(diǎn)：比例極限比例極限協(xié)定流限：協(xié)定流限：強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，指經(jīng)加指經(jīng)加載及卸載后尚存有載及卸載后尚存有0.2%永久殘余變永久殘余變形時(shí)的應(yīng)力。形時(shí)的應(yīng)力。對工程的影響。對工程的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2.3 曲線形式：曲線形式： 有明顯流幅的：分為有明顯流幅的：分為彈性、屈服、強(qiáng)化彈性、屈服、強(qiáng)化和和破壞破壞等四個(gè)階等四個(gè)階段。段。 無明顯流幅的：沒有明顯的無明顯流幅的：沒有明顯的屈服階段屈服階段。 注：鋼筋受壓和受拉時(shí)的應(yīng)力注：鋼筋受壓和受拉時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相

9、同應(yīng)變曲線幾乎相同 的的曲線簡化理想彈塑性曲線：曲線簡化理想彈塑性曲線： 屈服前：屈服前：完全彈性的完全彈性的；屈服后：；屈服后：完全塑性的完全塑性的。2.4 強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo) A.A.有明顯流幅的鋼筋：有明顯流幅的鋼筋：以以下下屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)對應(yīng)的強(qiáng)度作為對應(yīng)的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，因?yàn)?，鋼筋屈服后的塑性變形?dǎo)致因?yàn)?，鋼筋屈服后的塑性變形?dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和不可閉合的裂縫，以至不構(gòu)件產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和不可閉合的裂縫，以至不能使用。能使用。 B.B.無明顯流幅的鋼筋：無明顯流幅的鋼筋：以以殘余應(yīng)變?yōu)闅堄鄳?yīng)變?yōu)?.2%0.2%時(shí)所對應(yīng)時(shí)所對應(yīng)的應(yīng)力值的應(yīng)力值作為作為鋼筋

10、鋼筋條件屈服強(qiáng)度。條件屈服強(qiáng)度。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2.5 冷加工鋼筋的力學(xué)性能冷加工鋼筋的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2.5.1 2.5.1 冷拉鋼筋冷拉鋼筋 將鋼筋拉伸將鋼筋拉伸超過超過其屈服強(qiáng)度，放松，其屈服強(qiáng)度，放松，經(jīng)一段時(shí)間經(jīng)一段時(shí)間之后之后，鋼筋會(huì)獲得比原來屈服強(qiáng)度更，鋼筋會(huì)獲得比原來屈服強(qiáng)度更高高的屈服強(qiáng)的屈服強(qiáng)度值。度值。 冷拉時(shí)效：常溫需冷拉時(shí)效：常溫需2020天；天；100100C C時(shí)需時(shí)需2 2小時(shí)；小時(shí)；400400C C時(shí)強(qiáng)度有所下降；時(shí)強(qiáng)度有所下降；700700C C時(shí)冷拉時(shí)效消失。時(shí)冷拉

11、時(shí)效消失。故，注意焊接影響。故，注意焊接影響。冷拉加工的目的冷拉加工的目的改變鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改變鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高鋼提高鋼材強(qiáng)度，節(jié)約鋼材材強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。鋼筋冷拉后的 曲線冷拉后，冷拉后，屈服強(qiáng)度提高屈服強(qiáng)度提高了，了，流幅縮短，伸長率降低（流幅縮短，伸長率降低（塑塑性下降性下降），鋼材性質(zhì)變硬變），鋼材性質(zhì)變硬變脆。脆。冷拉后，冷拉后，抗拉強(qiáng)度提高抗拉強(qiáng)度提高但但抗抗壓強(qiáng)度沒有提高壓強(qiáng)度沒有提高，計(jì)算仍取，計(jì)算仍取用原來的抗壓強(qiáng)度。用原來的抗壓強(qiáng)度。p特性：2.5.2 2.5.2 冷拔鋼筋冷拔鋼筋將鋼筋強(qiáng)力拔過將鋼筋強(qiáng)力拔過硬合金模硬合金模（直徑小于鋼筋）。（直徑小于鋼筋）。特性：特性：冷

12、拔鋼筋冷拔鋼筋沒有沒有屈服點(diǎn)和流幅；冷拔可同時(shí)屈服點(diǎn)和流幅；冷拔可同時(shí)提高抗拉、壓強(qiáng)度提高抗拉、壓強(qiáng)度（強(qiáng)度提高，塑性降低強(qiáng)度提高，塑性降低）。4.4.鋼筋的焊接性能鋼筋的焊接性能 工程中常采用焊接方式接長鋼筋；鋼筋的焊接性能與鋼工程中常采用焊接方式接長鋼筋；鋼筋的焊接性能與鋼筋的筋的化學(xué)成分化學(xué)成分有關(guān)，不同品種的鋼筋應(yīng)采用不同的焊接方法。有關(guān)，不同品種的鋼筋應(yīng)采用不同的焊接方法。 常用的焊接方法有常用的焊接方法有: :電弧焊電弧焊、閃光對焊閃光對焊、電渣壓力焊電渣壓力焊。 3.3.鋼筋的疲勞強(qiáng)度鋼筋的疲勞強(qiáng)度 重復(fù)荷載作用下，鋼筋在低應(yīng)力下產(chǎn)生的斷裂稱為重復(fù)荷載作用下，鋼筋在低應(yīng)力下產(chǎn)生的

13、斷裂稱為鋼筋鋼筋的疲勞的疲勞；在規(guī)定的應(yīng)力幅度內(nèi)，經(jīng)規(guī)定次數(shù)的重復(fù)荷載后，；在規(guī)定的應(yīng)力幅度內(nèi)，經(jīng)規(guī)定次數(shù)的重復(fù)荷載后，發(fā)生發(fā)生疲勞破壞疲勞破壞的的最大應(yīng)力值最大應(yīng)力值稱為稱為疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度。 試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法：鋼筋埋入混凝土中重復(fù)受拉或受彎與鋼筋埋入混凝土中重復(fù)受拉或受彎與單單根鋼根鋼筋的軸拉疲勞。筋的軸拉疲勞。 影響因素影響因素：應(yīng)力特征值：應(yīng)力特征值 ，荷載重復(fù)次數(shù)，鋼筋強(qiáng)度。，荷載重復(fù)次數(shù)，鋼筋強(qiáng)度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能5.5.混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求 強(qiáng)度：強(qiáng)度：鋼筋有足夠的鋼筋有足夠的強(qiáng)度強(qiáng)度和適宜的和適宜的強(qiáng)屈比強(qiáng)屈比(

14、(極限極限強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值) )； 變形能力：變形能力：鋼筋的鋼筋的伸長率伸長率和和冷彎性冷彎性能均應(yīng)達(dá)到能均應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求；規(guī)范要求； 可焊性：可焊性：焊接處的強(qiáng)度、變形應(yīng)能滿足規(guī)范要焊接處的強(qiáng)度、變形應(yīng)能滿足規(guī)范要求；求； 與混凝土的粘結(jié)性與混凝土的粘結(jié)性 ：鋼筋與混凝土之間應(yīng)有足鋼筋與混凝土之間應(yīng)有足夠的夠的粘結(jié)力粘結(jié)力，以保證兩者共同工作。，以保證兩者共同工作。 低溫性能低溫性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 1-2 混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能 混凝土是各向不均勻、內(nèi)部存在混凝土是各向不均勻、內(nèi)部存在裂縫裂縫和和空隙空隙的

15、多相的多相復(fù)合材料；壓力主要由其中的骨料傳遞，水泥凝膠體起復(fù)合材料；壓力主要由其中的骨料傳遞，水泥凝膠體起粘結(jié)和擴(kuò)散壓力的作用。粘結(jié)和擴(kuò)散壓力的作用。1.1.單向受力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度單向受力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度 1.1 1.1 立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度 fcu1.1.11.1.1（不很嚴(yán)謹(jǐn)）定義定義 在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)2828天的天的標(biāo)準(zhǔn)試件（標(biāo)準(zhǔn)試件（150150150150150mm150mm），在壓力機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)加載），在壓力機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)加載方式進(jìn)行試驗(yàn)，所測得的具有方式進(jìn)行試驗(yàn)，所測得的具有50%50%保證率的抗壓強(qiáng)度為保證率的抗壓強(qiáng)度為立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度 。溫度為

16、203、相對濕度不小于95%涂潤滑劑涂潤滑劑試驗(yàn)情況試驗(yàn)情況: : 壓力壓力試件試件裂縫發(fā)展裂縫發(fā)展擴(kuò)張擴(kuò)張喪失承載力喪失承載力1.1.2 1.1.2 影響強(qiáng)度的因素（影響強(qiáng)度的因素（及其處理及其處理）：涂不涂刷潤滑劑涂不涂刷潤滑劑 試塊尺寸試塊尺寸 加載速率加載速率 齡期。齡期。我國規(guī)范的方法：我國規(guī)范的方法：不涂潤滑劑不涂潤滑劑。承壓板試試塊塊摩擦力摩擦力不涂潤滑劑不涂潤滑劑 強(qiáng)度大于強(qiáng)度大于PP鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 不涂刷潤滑劑不涂刷潤滑劑 試塊尺寸：不同尺寸的試件，測得的試塊尺寸：不同尺寸的試件，測得的立方體抗壓強(qiáng)度是不同的，當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行試驗(yàn)

17、，立方體抗壓強(qiáng)度是不同的，當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果應(yīng)按下述強(qiáng)度換算方法進(jìn)行換算。其結(jié)果應(yīng)按下述強(qiáng)度換算方法進(jìn)行換算。 標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊：150150 150mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為（強(qiáng)度換算系數(shù)為1.00 ） 非標(biāo)試塊非標(biāo)試塊：100100 100mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為（強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95 ） 200200 200mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為（強(qiáng)度換算系數(shù)為1.05 ） 加載速率：加載速率：0.2-0.3N/mm.mm/s. 齡期齡期,試件的立方體抗試件的立方體抗壓強(qiáng)度與其齡期是有關(guān)系的，一般而言，齡期長，試件的壓強(qiáng)度與其齡期是有關(guān)系的，一般而言，齡期長，試件的立方體抗壓強(qiáng)度就高；某些工程

18、因建設(shè)周期長，混凝土澆立方體抗壓強(qiáng)度就高；某些工程因建設(shè)周期長，混凝土澆注至其受載的時(shí)間遠(yuǎn)超過注至其受載的時(shí)間遠(yuǎn)超過28天，此時(shí)可按混凝土的后期強(qiáng)天，此時(shí)可按混凝土的后期強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。度進(jìn)行設(shè)計(jì)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 1.1.3 混凝土強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度等級 我國規(guī)范我國規(guī)范混凝土強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度等級有：定義有：定義P.13 C10， C15，C20，C25，C30，C35，C40，C50，C60，C70，C80 如果實(shí)測到的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度處于兩等級之如果實(shí)測到的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度處于兩等級之間，則混凝土的強(qiáng)度等級間，則混凝土的強(qiáng)度等級按較低的一級

19、采用按較低的一級采用。表示混凝土表示混凝土Concrete立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能水利水電工程用砼分水利水電工程用砼分1010個(gè)強(qiáng)度等級個(gè)強(qiáng)度等級，即，即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60，級差級差為為5N/mm2。 1.2 1.2 棱柱體抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度 fc軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度 1.2.1 概述 因構(gòu)件長度常大于其截面尺寸，立方體強(qiáng)度不因構(gòu)件長度常大于其截面尺寸，立方體強(qiáng)度不能很好地反映構(gòu)件中混凝土的受力狀態(tài)；規(guī)范采用能很好地反映構(gòu)件中混凝土的受力狀態(tài)；規(guī)范采用高寬比高寬比h

20、hb b不同的棱柱體試件的抗壓強(qiáng)度來衡量。不同的棱柱體試件的抗壓強(qiáng)度來衡量。 h hb b過小過小時(shí)，加荷板與時(shí)，加荷板與混凝土表面間摩擦力會(huì)約束混凝土的變形，但混凝土表面間摩擦力會(huì)約束混凝土的變形，但h hb b過大過大則會(huì)在則會(huì)在試件加載時(shí)由于產(chǎn)生較大的附加偏心而引起測量誤差，而當(dāng)棱試件加載時(shí)由于產(chǎn)生較大的附加偏心而引起測量誤差，而當(dāng)棱柱體的柱體的h hb b取取2 2時(shí)可基本上消除上述兩方面的影響。我國標(biāo)準(zhǔn)棱時(shí)可基本上消除上述兩方面的影響。我國標(biāo)準(zhǔn)棱柱體尺寸為柱體尺寸為150150l50l50300300mm。 標(biāo)準(zhǔn)試塊：標(biāo)準(zhǔn)試塊：150150300mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為（強(qiáng)度換算系數(shù)為

21、1.00 ） 非標(biāo)準(zhǔn)試塊：非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100100300mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為（強(qiáng)度換算系數(shù)為 1.05 ） 200200400mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為（強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95 ）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 1.2.2 1.2.2 fc與與fcu關(guān)系關(guān)系 由于承壓板對試件的約束，立由于承壓板對試件的約束，立方體抗壓強(qiáng)度大于棱柱體抗壓強(qiáng)度，且有：方體抗壓強(qiáng)度大于棱柱體抗壓強(qiáng)度，且有：fc=0.76fcu ，考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取 fc=0.67fcu（水工規(guī)范有（水工規(guī)范有0.880.88的系數(shù)）。的系數(shù)）。 國外一般采用圓柱體試件（國外

22、一般采用圓柱體試件（d=150,h=300d=150,h=300），有），有fc=0.79fcu圓柱體抗壓強(qiáng)度圓柱體抗壓強(qiáng)度承壓板承壓板試試塊塊PP鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 棱柱體抗拉強(qiáng)度是混凝土的基本強(qiáng)度指標(biāo)，它遠(yuǎn)小于混棱柱體抗拉強(qiáng)度是混凝土的基本強(qiáng)度指標(biāo)，它遠(yuǎn)小于混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。一般條件下，其值相當(dāng)于棱柱體抗凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。一般條件下，其值相當(dāng)于棱柱體抗壓強(qiáng)度的壓強(qiáng)度的19118。 測量棱柱體抗拉強(qiáng)度：測量棱柱體抗拉強(qiáng)度： (1) 直接受拉法直接受拉法； (2) 劈裂法劈裂法。(1).直接受拉時(shí)的棱柱體抗拉強(qiáng)度：直接受拉時(shí)的棱柱體抗拉強(qiáng)度：1.

23、3 1.3 軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度ft)/(2mmNAPft 試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)果：ft= 0.26fcu 2/3 考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，尺寸效應(yīng)，加荷速度等別，尺寸效應(yīng)，加荷速度等的影響，取的影響，取 ft= 0.225fcu 2/3 。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能(2).劈裂受拉時(shí)的抗拉強(qiáng)度：劈裂受拉時(shí)的抗拉強(qiáng)度：)(222aPdlPfts 軸心受拉試驗(yàn)軸心受拉試驗(yàn)對中對中困難，常采用立方體或圓柱體困難，常采用立方體或圓柱體劈裂試劈裂試驗(yàn)驗(yàn)測定砼的抗拉強(qiáng)度。測定砼的抗拉強(qiáng)度。我國根據(jù)我國根據(jù)100mm立方體的劈立方體的劈裂與抗壓試驗(yàn)結(jié)果對比

24、有：裂與抗壓試驗(yàn)結(jié)果對比有： fts=0.19fcu 3/4鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能立方體試件通過墊條施加線載荷立方體試件通過墊條施加線載荷P，垂直截面上除墊條附近外，產(chǎn)生均勻垂直截面上除墊條附近外，產(chǎn)生均勻拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到拉應(yīng)力達(dá)到ft時(shí)，試件對時(shí)，試件對半劈裂。半劈裂。 實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙雙向向或或三向三向受力狀態(tài)。受力狀態(tài)。2. 復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度雙（向）軸應(yīng)力狀態(tài)雙（向）軸應(yīng)力狀態(tài) 雙向雙向受壓受壓強(qiáng)度強(qiáng)度大大于單于單向受壓強(qiáng)度

25、，即一向強(qiáng)向受壓強(qiáng)度，即一向強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加。加而增加。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 在在2 2方向壓應(yīng)力為方向壓應(yīng)力為55556060的混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，混的混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，混凝土凝土1 1方向抗壓強(qiáng)度可達(dá)到最大值，方向抗壓強(qiáng)度可達(dá)到最大值，約提高約提高3030。最大強(qiáng)最大強(qiáng)度發(fā)生在度發(fā)生在 1 2 約等于約等于2或或0.5時(shí)時(shí) 在雙向在雙向受拉受拉區(qū)，其強(qiáng)度與區(qū)，其強(qiáng)度與單向受拉時(shí)單向受拉時(shí)差別不大差別不大，即一，即一向抗拉強(qiáng)度基本上與另一向向抗拉強(qiáng)度基本上與另一向拉應(yīng)力的大小無關(guān)。拉應(yīng)力的大小無關(guān)。在一軸受在一軸受壓壓一軸受

26、一軸受拉拉狀態(tài)狀態(tài)下，抗壓強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度均下，抗壓強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度均隨另一方向拉應(yīng)力或壓應(yīng)力隨另一方向拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的增加而減小。的增加而減小。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 混凝土兩向應(yīng)力下的強(qiáng)度可按下列公式進(jìn)行混凝土兩向應(yīng)力下的強(qiáng)度可按下列公式進(jìn)行近似近似計(jì)算：計(jì)算：兩向受壓兩向受壓兩向受拉兩向受拉一拉一壓一拉一壓ccttttccccffffffffff*0 . 10 . 1) 12 . 0(2 . 1)2 . 0(2 . 11雙向壓應(yīng)力之比注意第注意第4 式式工程應(yīng)用：工程應(yīng)用：約束混凝土約束混凝土鋼管砼鋼管砼密配螺旋箍筋密配螺旋箍筋 目前研究混凝土三向受力目前研

27、究混凝土三向受力狀態(tài)下的強(qiáng)度，多集中于三狀態(tài)下的強(qiáng)度，多集中于三向向受壓狀態(tài)受壓狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度下混凝土的強(qiáng)度問題?；炷烈幌蚩箟簭?qiáng)度問題。混凝土一向抗壓強(qiáng)度隨另兩向壓應(yīng)力的隨另兩向壓應(yīng)力的增加而增增加而增加加。三向受壓時(shí)的混凝土強(qiáng)度三向受壓時(shí)的混凝土強(qiáng)度無側(cè)向約束時(shí)的單軸抗壓強(qiáng)度有側(cè)向約束時(shí)的抗壓強(qiáng)度混凝土在三向受壓狀態(tài)下的極限強(qiáng)度可用下式表示混凝土在三向受壓狀態(tài)下的極限強(qiáng)度可用下式表示 1=f*C C 1=f*C r -側(cè)向約束壓應(yīng)力側(cè)向約束壓應(yīng)力 r r 混凝土在三向受壓時(shí)，不僅混凝土在三向受壓時(shí)，不僅其強(qiáng)度得到很大的提高，同時(shí)其強(qiáng)度得到很大的提高，同時(shí)混凝土的變形能力也有較好的混凝土

28、的變形能力也有較好的改善；改善；rcckff*k為側(cè)壓效應(yīng)系數(shù)，通常取4.0。構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力t t 和和正應(yīng)力正應(yīng)力 共同作用下的復(fù)合受力情況。共同作用下的復(fù)合受力情況。砼的抗剪強(qiáng)度：隨砼的抗剪強(qiáng)度：隨拉拉應(yīng)力增大而減小，應(yīng)力增大而減小， 隨隨壓壓應(yīng)力增大而增大；應(yīng)力增大而增大；當(dāng)壓應(yīng)力在當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大壓應(yīng)力繼續(xù)增大，內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而減小。而減小。v混凝土強(qiáng)度指標(biāo)：混凝土強(qiáng)度指標(biāo)： 立方體抗壓強(qiáng)度（混凝土強(qiáng)度等級）立方

29、體抗壓強(qiáng)度（混凝土強(qiáng)度等級） 棱柱體抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度 軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度 等等。等等。 各自的符號(hào)各自的符號(hào) ？ 三者的大小排序三者的大小排序 ？ 注意：注意： 標(biāo)準(zhǔn)試件有要求！標(biāo)準(zhǔn)試件有要求！v混凝土復(fù)合應(yīng)力下的強(qiáng)度：混凝土復(fù)合應(yīng)力下的強(qiáng)度：雙向受壓、雙向受壓、 雙向受拉、雙向受拉、 一壓一拉、一壓一拉、 壓剪、壓剪、 拉剪、拉剪、 三向受三向受壓壓 等等。等等。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能上次有關(guān)混凝土的內(nèi)容：上次有關(guān)混凝土的內(nèi)容：1. 1. 單向受力狀態(tài)下的強(qiáng)度單向受力狀態(tài)下的強(qiáng)度 2.2.復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)

30、下的強(qiáng)度 3.混凝土的變形性能混凝土的變形性能 混凝土的變形：混凝土的變形：(1) 受力變形受力變形；(2) 環(huán)境條件變形環(huán)境條件變形。 3.1 混凝土的受力變形混凝土的受力變形 (1) 一次短期加載下的變形；一次短期加載下的變形； (2)重復(fù)加載下的變形；重復(fù)加載下的變形； (3)長期加載下的變形。長期加載下的變形。 3.1.1 混凝土在一次短期加載下的變形性能混凝土在一次短期加載下的變形性能 混凝土完整的應(yīng)力應(yīng)變曲線大致可以下階段組成?；炷镣暾膽?yīng)力應(yīng)變曲線大致可以下階段組成。 近似直線段（近似彈性階段）近似直線段（近似彈性階段） 上升曲線段上升曲線段1（穩(wěn)定的裂縫擴(kuò)展階段）（穩(wěn)定的裂縫

31、擴(kuò)展階段） 上升曲線段上升曲線段2（裂縫快速發(fā)展的不穩(wěn)定階段）（裂縫快速發(fā)展的不穩(wěn)定階段） 主裂縫貫通；主裂縫貫通； 咬合力、摩擦力殘余支撐段意義不大咬合力、摩擦力殘余支撐段意義不大 影響應(yīng)力影響應(yīng)力應(yīng)變曲線的因素有混凝土強(qiáng)度、加載速度等應(yīng)變曲線的因素有混凝土強(qiáng)度、加載速度等。v應(yīng)力小于應(yīng)力小于fc的的20% 30%時(shí)（時(shí)（a點(diǎn)）點(diǎn)），應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近接近直線直線。v當(dāng)應(yīng)力當(dāng)應(yīng)力 ，呈現(xiàn)，呈現(xiàn)塑性塑性。應(yīng)。應(yīng)力增大到力增大到fc 的的80%左右（左右（b點(diǎn)），應(yīng)變增長更快。點(diǎn)），應(yīng)變增長更快。v應(yīng)力達(dá)到應(yīng)力達(dá)到fc （c點(diǎn)點(diǎn)）時(shí)，）時(shí)，試件表面出現(xiàn)縱向裂縫，試試件表面出現(xiàn)縱向裂縫

32、，試件開始破壞。達(dá)到的最大應(yīng)件開始破壞。達(dá)到的最大應(yīng)力力o稱為稱為砼砼棱柱體抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度fc c，相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)橄鄳?yīng)的應(yīng)變?yōu)閛 o 一一般為般為0.0020.002左右。左右。cu最大壓應(yīng)變最大壓應(yīng)變名詞：峰值應(yīng)力名詞：峰值應(yīng)力 峰值應(yīng)變峰值應(yīng)變 (MPa)fco 0 (10-3)abcd225201510546810加載速度快加載速度快砼強(qiáng)度提高砼強(qiáng)度提高加載速度慢加載速度慢砼強(qiáng)度降低砼強(qiáng)度降低作用是：加載至作用是：加載至峰值應(yīng)力后，吸峰值應(yīng)力后，吸收試驗(yàn)機(jī)的變形收試驗(yàn)機(jī)的變形能，測出下降段能，測出下降段P PP P影響應(yīng)力影響應(yīng)力應(yīng)變曲線形狀因素應(yīng)變曲線形狀因素砼強(qiáng)度砼強(qiáng)度低，曲線

33、平坦；低，曲線平坦；強(qiáng)度高強(qiáng)度高，曲線陡，曲線陡，cu??；??；加載速度加載速度快，最大應(yīng)力提高，曲線陡；加載速度慢，曲線平快，最大應(yīng)力提高，曲線陡；加載速度慢，曲線平緩，緩，cu增大。增大。圖1-9 不同強(qiáng)度的混凝土的 曲線cu越大，表示混凝土的塑性變形能力越大，表示混凝土的塑性變形能力越大越大，也就是延性，也就是延性(指構(gòu)件最終破壞之前經(jīng)受非彈性變形的能力指構(gòu)件最終破壞之前經(jīng)受非彈性變形的能力) 越好越好?；炷恋膹?qiáng)度等級混凝土的強(qiáng)度等級越高越高，上升段上升段長長，峰點(diǎn)越，峰點(diǎn)越高高，峰，峰值應(yīng)變也有所增值應(yīng)變也有所增大大；下降；下降段越段越陡陡。cu最大壓應(yīng)變最大壓應(yīng)變 混凝土壓力應(yīng)變曲線

34、的數(shù)學(xué)表達(dá)混凝土壓力應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)表達(dá))(22000)15. 01 (0max00上升段：上升段：下降段：下降段：或不考慮下降，而作為水平處理或不考慮下降，而作為水平處理峰值應(yīng)變約峰值應(yīng)變約0.002。 或直線下降或直線下降3.1.2 3.1.2 混凝土在重復(fù)荷載下的變形性能混凝土在重復(fù)荷載下的變形性能 因混凝土是彈塑性材料，當(dāng)進(jìn)行加載后再卸載，其部因混凝土是彈塑性材料，當(dāng)進(jìn)行加載后再卸載，其部分應(yīng)變立即或經(jīng)過一段時(shí)間后恢復(fù)分應(yīng)變立即或經(jīng)過一段時(shí)間后恢復(fù)（彈性應(yīng)變），（彈性應(yīng)變），而另一而另一部分應(yīng)變則不能恢復(fù)部分應(yīng)變則不能恢復(fù)（殘余應(yīng)變），（殘余應(yīng)變），一次加載、卸載循環(huán)一次加載、卸載循環(huán)中

35、混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線形成一閉合環(huán)。中混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線形成一閉合環(huán)。 在較高應(yīng)力水平下對混凝土施加重復(fù)荷載，其應(yīng)力在較高應(yīng)力水平下對混凝土施加重復(fù)荷載，其應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變曲線環(huán)逐漸靠近，退化成一條直線，再經(jīng)過數(shù)次的重復(fù)變曲線環(huán)逐漸靠近，退化成一條直線，再經(jīng)過數(shù)次的重復(fù)加載，應(yīng)力加載，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線由應(yīng)變關(guān)系曲線由“凸凸”向應(yīng)力軸變?yōu)橄驊?yīng)力軸變?yōu)椤巴雇埂毕驊?yīng)變軸向應(yīng)變軸且且不再形成閉合環(huán)不再形成閉合環(huán)；最終混凝土試件因；最終混凝土試件因裂縫過寬裂縫過寬或或變形過大變形過大而破壞。而破壞。 p e 重復(fù)荷載下的應(yīng)力重復(fù)荷載下的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線破壞破壞fcf 3 2 1 疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度 f

36、c 因重復(fù)荷載因重復(fù)荷載作用引起的破壞作用引起的破壞稱之為稱之為疲勞破壞疲勞破壞,混凝土的疲勞破混凝土的疲勞破壞強(qiáng)度與其承受壞強(qiáng)度與其承受應(yīng)力應(yīng)力最小值與最最小值與最大值的比值大值的比值 和和荷載的重復(fù)次數(shù)荷載的重復(fù)次數(shù)有直接關(guān)系。有直接關(guān)系。0 c0.5fc ，非線性徐變。，非線性徐變。P彈變彈變徐回徐回t0t1t彈變彈變 e徐變徐變cr永久變形永久變形總變形總變形最終徐變最終徐變3.1.3 3.1.3 混凝土長期荷載作用下的變形性能混凝土長期荷載作用下的變形性能 現(xiàn)象現(xiàn)象：荷載長時(shí)間持續(xù)作用下，盡管混凝土上的應(yīng)力不變，荷載長時(shí)間持續(xù)作用下，盡管混凝土上的應(yīng)力不變，其變形也會(huì)隨時(shí)間的延長而增

37、大其變形也會(huì)隨時(shí)間的延長而增大-徐變徐變。原因原因： 膠凝體的粘性流動(dòng)膠凝體的粘性流動(dòng)； 混凝土內(nèi)部混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展微裂縫的發(fā)展。影響因素影響因素： 應(yīng)力應(yīng)力： c0.5fc，線性徐變；，線性徐變；0.5fc c0.8fc，混凝土破壞；，混凝土破壞； 齡期齡期：加荷時(shí)混凝土的齡期越早，徐變越大；：加荷時(shí)混凝土的齡期越早，徐變越大； 環(huán)境濕度環(huán)境濕度：濕度愈大，徐變愈??；：濕度愈大，徐變愈?。?水泥用量及水灰比水泥用量及水灰比： 徐變與水泥用量及水灰比成正比；徐變與水泥用量及水灰比成正比； 徐變可徐變可部分部分恢復(fù)（彈性徐回）；大部分徐變不可恢復(fù)恢復(fù)（彈性徐回）；大部分徐變不可恢復(fù)（殘余變

38、形）。（殘余變形）。 徐變與塑性變形的不同徐變與塑性變形的不同 P.23 徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響 有利：有利： 徐變造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重新分布，降低高應(yīng)力，提高徐變造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重新分布，降低高應(yīng)力，提高 低應(yīng)力，改善了結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布；低應(yīng)力，改善了結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布；應(yīng)力集中程度降低應(yīng)力集中程度降低 徐變改善鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力分布，使結(jié)構(gòu)最徐變改善鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力分布，使結(jié)構(gòu)最 終內(nèi)力分布和材料的利用趨向合理。終內(nèi)力分布和材料的利用趨向合理。 不利：不利： 徐變降低構(gòu)件的剛度，加大構(gòu)件的變形；徐變降低構(gòu)件的剛度，加大構(gòu)件的變形； 徐變增大預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的

39、應(yīng)力損徐變增大預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損 失，降低預(yù)應(yīng)力效果；失，降低預(yù)應(yīng)力效果； 徐變對構(gòu)件中的裂縫有增大作用。徐變對構(gòu)件中的裂縫有增大作用。PAsPAs s1 c1P c2As s2P P拆去，鋼筋受拆去，鋼筋受壓，混凝土受拉壓，混凝土受拉. .徐變：徐變： s ， c 在實(shí)際工程中，需在實(shí)際工程中，需要通過對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)要通過對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力分析以及對混凝土徐力分析以及對混凝土徐變性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，來利用變性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，來利用或控制徐變對結(jié)構(gòu)的影或控制徐變對結(jié)構(gòu)的影響。響。3.2 混凝土的溫度變形和干縮變形混凝土的溫度變形和干縮變形 現(xiàn)象現(xiàn)象：因外界：因外界溫度溫度變化及內(nèi)部水化熱等產(chǎn)

40、生的溫度變形；變化及內(nèi)部水化熱等產(chǎn)生的溫度變形； 因外界因外界濕度濕度變化及凝固結(jié)硬中失水等產(chǎn)生的變形。變化及凝固結(jié)硬中失水等產(chǎn)生的變形。 原因原因：1.固體材料的熱脹冷縮固體材料的熱脹冷縮； 2.水泥凝膠體失水后轉(zhuǎn)換為水泥石的體積縮小水泥凝膠體失水后轉(zhuǎn)換為水泥石的體積縮小。 影響因素影響因素： 1.水泥品種：等級越高，收縮越大水泥品種：等級越高，收縮越大 2.水泥用量：水泥用量與水灰比越大，收縮越大水泥用量：水泥用量與水灰比越大，收縮越大 3.骨料：骨料越硬，收縮越小骨料：骨料越硬，收縮越小 4.其他：養(yǎng)護(hù)條件、環(huán)境條件、體積與表面積比。其他：養(yǎng)護(hù)條件、環(huán)境條件、體積與表面積比。 收縮對混凝

41、土結(jié)構(gòu)的影響收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響： 在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生溫度或干縮拉應(yīng)力；在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生溫度或干縮拉應(yīng)力；As sAs s收縮：收縮： 鋼筋受壓鋼筋受壓， 混凝土受拉混凝土受拉As導(dǎo)致混凝土開裂，影響結(jié)構(gòu)承載導(dǎo)致混凝土開裂，影響結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性。能力和耐久性?？傮w講，總體講， 干縮濕脹干縮濕脹 c c c e c p 0 1ecctgE / 0 b. 變形模量變形模量（割線模量割線模量）cccecccEEtgE )(/1彈性系數(shù)，受壓時(shí)，為彈性系數(shù)，受壓時(shí)，為0.41.0；受拉破壞時(shí)，為受拉破壞時(shí)，為1.01.04.4.混凝土的彈性模量、混凝土的彈性模量、泊松比泊松比、剪切模量、剪切模量 1 1）

42、. .混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量 a. a. 原點(diǎn)切線模量原點(diǎn)切線模量（彈性模量彈性模量）：拉壓相同）：拉壓相同混凝土彈性模量的測試方法（混凝土彈性模量的測試方法（150150150150300300標(biāo)準(zhǔn)試件標(biāo)準(zhǔn)試件）)/(.273422105mmNfEcuc c/fc c0.5加、卸加、卸510次載次載1tgEc1P PP P(低應(yīng)力,無塑變）(高應(yīng)力，原因） 2 2）混凝土的泊松比混凝土的泊松比 混凝土拉、壓應(yīng)變的比值稱為混凝土拉、壓應(yīng)變的比值稱為其其泊松比泊松比; 壓力較小時(shí)泊松比壓力較小時(shí)泊松比為為0.120.18，接近破壞時(shí)達(dá)，接近破壞時(shí)達(dá)0.5以上，一般可取以上，一般可取1/

43、6。 3 3）剪切模量剪切模量 混凝土剪切模量是將混凝土視為彈性材料，按彈性理論求出混凝土剪切模量是將混凝土視為彈性材料，按彈性理論求出(當(dāng)當(dāng) 取為取為1/6時(shí)，混凝土剪切模量為時(shí)，混凝土剪切模量為0.43Ec)：)( 12ccEG5.5.混凝土的重力密度混凝土的重力密度 混凝土的重力密度與所采用的骨料的重力密度及混凝土的混凝土的重力密度與所采用的骨料的重力密度及混凝土的密實(shí)度有關(guān)，可按下列數(shù)值采用：密實(shí)度有關(guān)，可按下列數(shù)值采用： 骨料為一般重力密度巖石的混凝土，取骨料為一般重力密度巖石的混凝土，取23kNm3（人工振（人工振搗搗）；）；24kNm3（機(jī)械振搗）。（機(jī)械振搗）。骨料為大重力密度

44、巖石的混凝骨料為大重力密度巖石的混凝土，在上述數(shù)值上再增加土，在上述數(shù)值上再增加1.0kNm3。 鋼筋混凝土的重力密度一般取為鋼筋混凝土的重力密度一般取為25kNm3 。1-3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié) 1.鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力光圓鋼筋光圓鋼筋粘結(jié)力粘結(jié)力摩擦力摩擦力機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力有有滑移時(shí)粘滑移時(shí)粘附力即消失附力即消失鋼筋受力較鋼筋受力較大時(shí)，此二大時(shí)，此二部分增大部分增大變形鋼筋變形鋼筋粘結(jié)力粘結(jié)力摩擦力摩擦力機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力主要作用主要作用1.1 粘結(jié)力組成粘結(jié)力組成PP1.2 粘結(jié)（應(yīng)）力試驗(yàn)考慮微分段粘結(jié)應(yīng)力（鋼筋表面不平、微銹（鋼筋

45、表面不平、微銹時(shí)可顯著提高咬合力）時(shí)可顯著提高咬合力）PPdldddddldluAbSSSSt44/2S-鋼筋內(nèi)的拉應(yīng)力AS-鋼筋截面積u-鋼筋周長1.3 影響粘結(jié)力的主要因素影響粘結(jié)力的主要因素 砼強(qiáng)度砼強(qiáng)度：粘結(jié)強(qiáng)度隨砼強(qiáng)度的提高而增加，粘結(jié)強(qiáng)度隨砼強(qiáng)度的提高而增加，但并不與立方體但并不與立方體強(qiáng)度強(qiáng)度fcu成正比成正比，而與抗拉強(qiáng)度，而與抗拉強(qiáng)度 ft 成正比。成正比。保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度：變形鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度主要取決于劈裂破壞。相變形鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度主要取決于劈裂破壞。相對保護(hù)層厚度對保護(hù)層厚度c/d 越大，砼抵抗劈裂破壞的能力也越大，粘結(jié)強(qiáng)越大，砼抵抗劈裂破壞的能力也越大，粘結(jié)強(qiáng)度越高。

46、度越高。受力情況受力情況：受壓鋼筋由于直徑增大會(huì)增加對砼的擠壓，從而受壓鋼筋由于直徑增大會(huì)增加對砼的擠壓，從而使摩擦作用增加。使摩擦作用增加。鋼筋表面和外形特征鋼筋表面和外形特征： 光面鋼筋表面凹凸較小，機(jī)械咬合作用小，粘結(jié)強(qiáng)度低。光面鋼筋表面凹凸較小，機(jī)械咬合作用小，粘結(jié)強(qiáng)度低。 月牙肋和螺紋肋變形鋼筋，機(jī)械咬合作用大，粘結(jié)強(qiáng)度高。月牙肋和螺紋肋變形鋼筋，機(jī)械咬合作用大，粘結(jié)強(qiáng)度高。 1.4 粘結(jié)應(yīng)力分布粘結(jié)應(yīng)力分布 v光面鋼筋光面鋼筋b峰值隨峰值隨P增加，由加荷端移至自由端，增加，由加荷端移至自由端， b圖形長度圖形長度（有效埋長）達(dá)到自由端。（有效埋長）達(dá)到自由端。（從變形角度分析？從變形角度分析？）v變形鋼筋變形鋼筋b峰值始終在加荷端附近，有效埋長增加峰值始終在加荷端附近，有效埋長增加 緩慢，粘結(jié)力大于光面鋼筋。緩慢，粘結(jié)力大于光面鋼筋。粘結(jié)力峰值關(guān)于機(jī)械咬合力關(guān)于機(jī)械咬合力光圓鋼筋光圓鋼筋咬合力來自表面的粗糙不平。咬合力來自表面的粗糙不平。變形鋼筋