建筑工程鋼筋混凝土的力學性能

第一章鋼筋混凝土的力學性能1.1鋼筋1.2混凝土的強度1.3混凝土的變形1.4鋼筋和混凝土的共同工作11.1.1鋼筋的性能鋼筋作用受力鋼筋架立鋼筋分布鋼筋縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)構(gòu)造箍筋1.1鋼筋主要承擔拉力，也可加強砼的抗壓能力.保證受力鋼筋的設計位置不因搗制砼而有所移動將構(gòu)件所受到的外力分布在較廣的范圍，以改善在板中受力情況，同時固定受力鋼筋。改善梁、柱中受力情況，同時固定受力鋼筋。梁截面高度較大時梁中構(gòu)造鋼筋2受力、架立和分布鋼筋并不一定能絕對區(qū)別開來，即同一鋼筋往往可同時起上述兩種以上的作用，此外，鋼筋往往還有其它作用，如，一般砼收縮及溫度變化的應力能常就利用受力與分布鋼筋來承受，但有時也設專門的溫度鋼筋。3砼結(jié)構(gòu)對鋼筋質(zhì)量要求適當強度：屈服和極限強度，屈服強度是計算主要依據(jù)；可焊性好：要求鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大變形；足夠塑性：以伸長率和冷彎性能為主要指標，即要求鋼筋斷裂前有足夠變形，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，能給出構(gòu)件將要破壞的預告信號，同時保證鋼筋冷彎要求。一般而言強度高的鋼筋塑性和可焊性就差些；鋼筋耐火性：熱軋鋼筋最好，冷拉鋼筋其次，預應力鋼筋最差，設計時注意砼保護層厚度滿足耐火極限要求。與砼粘結(jié)良好:保證共同工作。41.1.2鋼筋品種、級別和分類《砼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》規(guī)定，用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的國產(chǎn)普通鋼筋可使用熱軋鋼筋。用于預應力砼結(jié)構(gòu)的國產(chǎn)預應力鋼筋可使用預應力鋼絲（消除應力鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲）、鋼絞線，也可使用熱處理鋼筋。熱軋鋼筋

由低碳鋼、普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成。按其強度由低到高分為HPB235（原Ⅰ級）、HRB335（Ⅱ級）、HRB400（Ⅲ級）和RRB400（余熱處理Ⅲ級，可作為三級鋼筋使用，但焊接受熱回火可能降低強度且高強部分集中在鋼筋表層，疲勞性能、冷彎性能受到影響。）其余鋼筋的制作工藝可參考相關資料?！兑?guī)范》規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的縱向受力鋼筋宜優(yōu)先采用HRB400級鋼筋。5用冷拉或冷拔的冷加工方法可提高熱軋鋼筋強度。冷拉時，鋼筋冷拉應力值必須超過鋼筋屈服強度。冷拉后經(jīng)過一段時間鋼筋屈服點有所提高，這種現(xiàn)象稱為時效硬化。時效硬化和溫度有關，溫度過高（450℃以上）強度反而有所降低而塑性性能卻有所增加，溫度超過700℃，鋼材會恢復到冷拉前力學性能，不會發(fā)生時效硬化。為避免冷拉鋼筋在焊接時高溫軟化，要先焊好后再進行冷拉。鋼筋經(jīng)過冷拉和時效硬化，能提高屈服強度、節(jié)約鋼材，但冷拉后鋼筋塑性有所降低。為了保證鋼筋在強度提高的同時又具有一定的塑性，冷拉時應該同時控制應力和控制應變。冷拔鋼筋是將鋼筋用強力拔過比小直徑硬質(zhì)合金拔絲模，同時受到縱向拉力和橫向壓力作用，截面變小而長度拔長。經(jīng)過幾次冷拔，鋼絲的強度比原來有很大提高，但塑性降低很多。冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，冷拔則可同時提高抗拉及抗壓強度。應用冷加工鋼筋應參照相應的行業(yè)標準。知識點：冷拉及冷拔鋼筋6知識點：按外形特點分類目前廣泛使用的變形鋼筋是縱肋與橫肋不相交的月牙紋鋼筋，與螺紋鋼筋相比，月牙紋鋼筋避免了縱橫肋相交處的應力集中現(xiàn)象，使鋼筋的疲勞強度和冷彎性能得到一定改善，而且還具有在軋制過程中不易卡輥的優(yōu)點；不足的是與螺紋鋼筋相比，月牙紋鋼筋與砼的粘結(jié)強度略有降低。光面鋼筋螺紋鋼筋月牙紋鋼筋人字紋鋼筋7知識點：柔性及勁性鋼筋

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的鋼筋又可以分為柔性鋼筋及勁性鋼筋。柔性鋼筋常用的普通鋼筋的統(tǒng)稱。其外形有光圓和帶肋兩類，帶肋鋼筋又可分為等高肋和月牙肋兩種。I級鋼筋是光圓鋼筋，II級、III級鋼筋是帶肋的，統(tǒng)稱為變形鋼筋。鋼絲的外形通常為光圓，也有在表面刻痕的。柔性鋼筋可綁軋或焊接成鋼筋骨架或鋼筋網(wǎng)，分別用于梁、柱、板、殼結(jié)構(gòu)中。勁性鋼筋是由各種型鋼與鋼筋焊接成的骨架。勁性鋼筋本身剛度很大，施工時模板及混凝土的重力可以由勁性鋼筋本身來承擔，因此能加速并簡化支模工作，承載能力也比較大。8軟鋼：有明顯屈服臺階的鋼筋(熱軋鋼筋、冷拉鋼筋)硬鋼：無明顯屈服臺階的鋼筋(鋼絲、熱處理鋼筋)1.1.3鋼筋的強度和變形91.1.3鋼筋的強度和變形1、鋼筋的變形指標lPP伸長率——鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比值

伸長率越大，塑性越好。冷彎性能——將直徑為d的鋼筋繞過直徑為D的彎芯彎曲到規(guī)定角度后無裂紋斷裂及起層現(xiàn)象為合格

D越小，彎轉(zhuǎn)角越大，塑性越好。102鋼筋應力－應變曲線oa－彈性階段,ac－流塑階段,cd－強化階段,de－頸縮階段a－比例極限,b－屈服強度,d－極限強度,0.2－條件屈服強度比例極限屈服強度極限強度o(N/mm2)fyfted流幅abc0.2%0.2(N/mm2)o軟鋼硬鋼113鋼筋強度設計值的取值依據(jù)對于軟鋼取屈服強度fy作為強度設計依據(jù)。對于硬鋼取條件屈服強度0.2作為強度設計依據(jù)(取0.2=0.8fsu)。由于構(gòu)件中鋼筋的應力達到屈服點后，會產(chǎn)生很大的塑性變形，使得鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)很大的變形和過寬的裂縫，以致不能使用，所以對有明顯流幅的鋼筋，在計算承載力時以屈服點作為鋼筋強度限值。對沒有明顯流幅或屈服點的預應力鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋，為了與鋼筋國家標準相一致，《規(guī)范》中也規(guī)定在構(gòu)件承載力設計時，取極限抗拉強度80％作為條件屈服點。鋼筋受壓性能在到達屈服強度前與受拉時應力應變規(guī)律相同，其屈服強度也與受拉時基本一樣。在達到屈服強度之后，由于試件發(fā)生明顯的塑性壓縮，截面積增大，因而難以給出明確的抗壓極限強度。121.1.4鋼筋的強度和變形指標1鋼筋強度指標鋼筋力學性能要求：屈服強度、極限強度、伸長率、冷彎性能。（1）軟鋼：屈服強度、極限強度當某截面鋼筋應力達到屈服強度后，試件將在荷載基本不增加情況下產(chǎn)生持續(xù)塑性變形，構(gòu)件可能在鋼筋尚未進入強化階段之前就已破壞或產(chǎn)生過大的變形與裂縫。因此，鋼筋的屈服強度是鋼筋關鍵性強度指標；此外，鋼筋的屈強比（屈服強度與極限強度之比）表示結(jié)構(gòu)可靠性潛力。在抗震結(jié)構(gòu)中，考慮受拉鋼筋可能進入強化階段，要求其屈強比≤0.8，因而鋼筋極限強度是檢驗鋼筋質(zhì)量的另一強度指標。（2）硬鋼：極限強度由于其條件屈服點不易測定，鋼筋質(zhì)量檢驗以極限強度作為主要強度指標，并規(guī)定取條件屈服強度為極限強度0.8倍，即f0.2＝0.8fsu。132鋼筋變形性能指標（1）伸長率為鋼筋試件拉斷后的伸長值與原長的比率。伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指標，伸長率越大，塑性越好。塑性好的鋼筋，拉斷前有明顯的預兆，反之，則呈脆性特征。（2）冷彎試驗是檢驗鋼筋塑性的另一種方法，伸長率一般不能反映鋼材脆化的傾向，為使鋼筋在彎折加工時不易斷裂和使用過程中不致脆斷，應進行冷彎試驗，并保證滿足規(guī)定的指標。冷彎試驗的合格標準為在規(guī)定彎心直徑和冷彎角度下冷彎后的鋼筋應無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。注：屈服強度、極限強度、伸長率和冷彎性能是對軟鋼進行質(zhì)量檢驗的四項主要指標，而對無明顯屈服點的鋼筋，則只測后三項。141.1.5鋼筋的冷拉和冷拔鋼筋的冷加工包括冷拉與冷拔。鋼筋冷加工是將熱軋鋼筋或線材通過冷加工工藝以改變材質(zhì)、提高強度，達到節(jié)約材料目的。1冷拉

將鋼筋拉伸至超過其屈服強度某一應力，后卸荷至零以提高鋼筋強度的方法。冷拉強化和時效硬化。屈服強度提高，塑性下降。ofyftedabc冷拉未經(jīng)時效冷拉經(jīng)時效15合理選擇控制點，可使鋼筋既保持一定的塑性又能提高強度，控制點的應力稱為冷拉控制應力，對應的應變稱為冷拉控制應變或冷拉率。相應的冷拉工藝有應力控制和應變控制兩種。當采用應力控制時，冷拉控制應力直接取強度標準值；當采用控制應變時，冷拉控制應力取強度標準值加30N/mm2，并按應力確定相應的冷拉率。通常為了保證鋼筋在強度提高的同時又具有一定的塑性，冷拉時應同時控制應力和控制應變。

值得注意的是，時效硬化和溫度有很大關系，溫度過高（450攝氏度以上）強度反而有所降低而塑性性能卻有所增加，溫度超過700攝氏度，鋼材會恢復到冷拉前的力學性能，不會發(fā)生時效硬化。焊接時產(chǎn)生的高溫會使鋼筋軟化，因此需焊接的鋼筋應先焊好再進行冷拉；同時，冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度而不能提高抗壓強度。1冷拉16將鋼筋用強力拔過比其直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模。鋼筋受到縱向拉力和橫向壓力的作用，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，截面變小而長度拔長。經(jīng)過幾次反復冷拔，鋼筋強度比原來的有很大的提高，而塑性則顯著降低，且沒有明顯屈服點。冷拔可同時提高鋼筋的抗拉強度和抗壓強度。

2冷拔171.1.6鋼筋疲勞1疲勞定義：鋼筋承受重復周期性動載作用，經(jīng)過一定次數(shù)后，突然脆性斷裂現(xiàn)象。吊車梁、橋面板、軌枕等鋼砼構(gòu)件在正常使用時會由于疲勞發(fā)生破壞。鋼筋的疲勞強度與一次循環(huán)應力中最大和最小應力的差值（應力幅度）有關，鋼筋的疲勞強度是指在某一規(guī)定應力幅度內(nèi)經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應力值。2產(chǎn)生原因：一般認為是由于鋼筋內(nèi)部和外部的缺陷，容易引起應力集中。應力過高，鋼材晶體滑移，產(chǎn)生疲勞裂紋，應力重復作用次數(shù)增加，裂紋擴展。3影響因素：疲勞強度主要與應力變化的幅值有關，其它有：最小應力值的大小、鋼筋外表面幾何尺寸和形狀、鋼筋的直徑、鋼筋的強度、鋼筋的加工和使用環(huán)境以及加載的頻率等。由于承受重復性荷載的作用，鋼筋的疲勞強度低于其在靜荷載作用下的極限強度。原狀鋼筋疲勞強度最低。埋置在砼中鋼筋的疲勞斷裂通常發(fā)生在純彎段內(nèi)裂縫截面附近，疲勞強度稍高。181.1.7鋼筋應力應變的數(shù)學模型1完全彈塑性雙線型模型雙直線模型適用于流幅較長的低強度鋼材模型將鋼筋的應力－應變曲線簡化為圖1－9（a）所示的兩段直線，不計屈服強度的上限和由于應變硬化而增加的應力191.1.7鋼筋應力應變的數(shù)學模型2完全彈塑性強化三線型模型三折線模型適用于流幅較短的軟鋼可以描述屈服后立即發(fā)生應變硬化（應力強化）的鋼材，正確地估計高出屈服應變后的應力。203彈塑麻性雙希斜線匆型模自型雙斜線型模型適用于沒有流幅的高強度鋼筋或鋼絲211.2儉.1悔混凝土煤立方體壟抗壓強械度雖然實抄際工程泡中的混覺凝土構(gòu)渾件和結(jié)趕構(gòu)一般曾處于復憂合應力死狀態(tài)，熊但是單儉向受力硬狀態(tài)下思混凝土去的強度敘是復合采應力狀理態(tài)下強盡度的基桑礎和重立要參數(shù)甩?；炷滞恋谋M強度算與水京泥強繭度等話級、沙水灰憤比有浪很大襪關系攜，骨盛料的憤性質(zhì)跡、混圾凝土青的級喪配、麗混凝源土成勸型方總法、售硬化右時的非環(huán)境速條件職及混苗凝土添的齡裂期等蜜也不位同程舌度地維影響題混凝染土的拿強度體。試心件的雅大小情和形伐狀、衛(wèi)試驗際方法棟和加哄載速稀度也匪影響顧混凝刊土強輕度試恩驗結(jié)侄果，寬各國驅(qū)對各遵種單幟向受鞏力下恥的混鋪凝土續(xù)強度失都規(guī)憲定了倉統(tǒng)一銀的標爐準試輛驗方熄法。22砼立方攻體強度恢的定義：立彎方體井試件寺的強摘度比孕較穩(wěn)譜定，致我國臣把立纖方體劫強度液值作銳為混國凝土姻強度把的基駐本指制標，框并把攀立方刻體抗剩壓強木度作慶為評剃定混譯凝土秘強度五等級客的標狹準。煩我國拉《規(guī)恨范》罩規(guī)定象：，掙用?cu,密k表示男，單吧位N題/m吉m2。1的混凝舌土立貞方體件抗壓驚強度搏的定喂義和據(jù)強度聽等級23立方體歉標準強即度（?c非u,炕k）兩重含籌義：1、采蝦用邊長襲為15激0㎜的蓄立方體亮試塊，蠅在標準愉條件（閱溫度為眉17～騎23℃孟，濕度逆在90鞋％以上?。┫吗B(yǎng)攪護28醒d，按督照標準偽的試驗怖方法加治壓到破墻壞測得譯的立方盤體抗壓宰強度。2、抽作為抱標準問值，粗所測篇得的叼混凝沉土的極立方旱體抗脹壓強毅度不兆小于刷該值左的保錘證率謹為9繭5％清，也起即強雞度低序于該盯值的傷概率喜不大疲于5場％。24砼強羨度等杠級規(guī)牛定：《規(guī)吼范》顫規(guī)定命混凝睬土強趙度等柿級應鄭按立繼方體須抗壓追強度朗標準動值確碑定。幣《規(guī)閃范》嘩規(guī)定漁的混叛凝土未強度響等級冶有C壓15趴、C牢20聾、C趙25窄、C含30爹、C王35蹲、C辰40慌、C斤45躺、C圓50到、C耕55木、C平60秋、C稈65避、C犁70舟、C奶75傘、C條80律共1逗4個紐奉等級旁。例民如，辜C3餃0表吉示立疫方體們抗壓各強度于標準噴值為存30勾N/罰mm勝2。始其中序C5臘0～歸C8便0屬百于高闖強度信混凝糠土范辮疇。25試驗練方法對混由凝土恭的立螺方體衣強度竄有很座大影窮響。舞試件俊在試橫驗機嗎上單照向受求壓時伏，豎干向縮連短，覺橫向緊擴張主，由蜻于混誤凝土執(zhí)與壓第力機默墊板重彈性悄模量爬和橫愚向變閥形系閃數(shù)不至同，遞壓力掉機墊緊板的哀橫向下變形些明顯鉤小于班砼的逆，墊圈板通放過接雀觸面般上的描摩擦鍛力約膨束混枯凝土線試塊稻橫向瀉變形副，就蒜象在拾試件筋上下稻端各蒙加了丸一個掏套箍關，致何使混話凝土炎破壞卷時形稍成兩保個對頂么的角矩錐形析破壞斯面，抗壓者強度比丟沒有約原束的情挑況要高蟻。如果蔥在試件卸上下表腳面涂一壺些潤滑閣劑，測必得的抗己壓強度壁就低。我國艷規(guī)定插的標刮準試致驗方于法是送不涂湖潤滑留劑的憶。加載速潤度對立方餅體強度塑也有影悄響，加醒載速度嚴越快，抹測值越竄大。通前常規(guī)定肺加載速吊度為：湖混凝土能強度等秀級低于尖C30嘩時，取恩每秒0撇.3～華0.5巴N/m悟m2；高掀于或采等于江C3瞎0時咬，取表每秒唇0.娛5～倒0.千8N壩/m圣m2。2影殺響混凝并土立方寄體抗壓粉強度的炒因素26《規(guī)篩范》晶規(guī)定沉，鋼掏筋混溫凝土掙結(jié)構(gòu)儲的混蝦凝土手強度隱等級金不應艙低于含C1蔑5；到當采撐用H全RB粗33督5級辟鋼筋黑時，惠混凝波土強辰度等婆級不愧宜低勇于C喝20耍；當論采用紛HR東B4繭00崇和R井RB貸40伶0級雪鋼筋迎以及佳承受換重復公荷載過的構(gòu)坦件，年混凝猜土群挎雕的鞋不得子低于喜C2府0。較預應相力混財凝土問結(jié)構(gòu)歷的混腫凝土勾強度熄等級爆不應鼠低于飛C3門0；屢當采薦用鋼努絞線爭、鋼賀絲、意熱處肆理鋼控筋作殘預應鴉力鋼皇筋時范，混彈凝土悟強度乎等級叼不宜刃低于閘C4錢0。3鋼池筋混凝因土結(jié)構(gòu)五對混凝戚土強度酷等級的冶要求271.2喚.2啞混凝土籠軸心抗萬壓強度混凝土緩抗壓強糖度與試燭件形狀捏有關，建采用棱拌柱體比沸立方體常能更好費的反映皇混凝土局結(jié)構(gòu)的捕實際抗急壓能力海。用混壯凝土棱悉柱體試嘗件測得溪的抗壓廁強度稱餡為軸心與抗壓強務度。我市國《普縮慧通混凝與土力學您性能試洽驗方法雪》規(guī)定疾以15余0mm擾×15恩0mm組×30笛0mm散的棱柱趁體作為獻混凝土答軸心抗關壓強度嶼試驗的努標準試張件。試竿件制作鑰同立方港體試件紙，試件降上下表貢面不涂勢潤滑劑站。281.榴2.敵3睛混凝難土軸琴心抗緩壓強疫度由于呈棱柱酷體試欠件的跟高度倍越大頑，試佩驗機葉壓板籌與試余件之眾間摩啟擦力根對試身件高倆度中樓部的卸橫向劑變形滅的約滋束影晉響越淘小，甜所以獎棱柱密體試魂件的透抗壓賢強度率都比牲立方碌體強登度值掌小，情并且貍棱柱敢體試笨件高顛寬比慈越大軌，強切度越喬小。槽但是絞，當君高寬饑比達就到一鏟定值五后，蛙這種香影響撲就不嚇明顯沙了。冶在確復定棱巡壽柱體活試件地尺寸超時，櫻一方無面要事考慮夜到試廢件具抽有足儉夠的滋高度貍以不望受試歲驗機獎壓板侮與試端件承黑壓面妹間摩晴擦力肉的影孝響，浴在試扎件的滔中間撥區(qū)段漆形成籍純壓喘狀態(tài)眼，同脈時也背要考成慮到孩避免闖試件絮過高臣，在江破壞勺前產(chǎn)篩生的盈附加行偏心磨而降晃低抗臂壓極田限強沃度。澇根據(jù)贊資料匪，一違般認罵為試擺件的聾高寬憶比為抹2～覽3時漸，可勻以基梢本消卷除上劑述兩轎種因秩素的燥影響委。《規(guī)范陽》規(guī)定劃以上述拘棱柱體套試件測摟得具有橋95％警保證率版的抗壓謹強度為撞混凝土惑軸心抗執(zhí)壓強度像標準值旨，用?ck表示卸。29知識點盾：混凝拘土軸心大抗壓強堡度與立倦方體抗氧壓強度博的關系《規(guī)范臣》基于沿安全取能偏低值化，軸心裂抗壓強渠度標準壁值與立換方體抗箏壓強度悉標準的躲關系按霞下式確舟定：c1為棱柱在體強度注與立方折體強度廉之比，抄對混凝潮土強度字等級為個C50渠及以下予的取c1＝0.抖76，旗對C8禽0取c1＝0.恩82，牢在此之冒間按直料線規(guī)律街變化取崖值。c2為為高強立度混既凝土膨的脆消性折酬減系倦數(shù)，姓對C業(yè)40爐及以冊下取c2＝1呢.0育0，議對C炊80搬取c2＝0.蛛87，忠中間按虛直線規(guī)姓律取值削。0.際88為餐考慮實沒際構(gòu)件芒與試件觀混凝土愛強度之征間的差訂異而取搜用的折輸減系數(shù)頃。301.矛2.悔4熱混凝顏土軸娃心抗怕拉強錘度砼抗拉盟強度遠灰低于抗姨壓強度遍，僅抗勺拉強度副5％～繭10％蒼，與立梅方體抗籃壓強度餅不是線當性關系請，立方吳體抗壓晶強度越堪高，比捧值ft/fcu越小。址在鋼筋視砼構(gòu)件勝的破壞架階段，似處于受刷拉工作勉狀態(tài)的寄砼一般屈早已開泡裂，故魂在構(gòu)件券的承載筑力計算坐多數(shù)情覺況下是艘不考慮越受拉砼司工作的出。但是的砼的抗篩拉強度埋對鋼筋怨構(gòu)件多族方面的狡工作性霉能有重例要影響倍，而且罩在構(gòu)件渴的抗裂憂、抗扭寧、抗沖畢切等計鹽算中還米常直接灶利用砼拉的抗拉拴強度，泄新規(guī)范帶在抗剪喊計算中歪亦考慮為的抗拉渾強度。毛因此，四砼的抗纏拉強度播也是一歷項必須魂確定的羽重要指傻標。31混凝征土的絨軸心御抗拉牌強度逮可以赤采用凳直接親軸心長受拉該的試草驗方鋼法來散測定匹。但搜是由透于混漁凝土貿(mào)內(nèi)部救的不盜均勻漢性，勾加之垃安裝廉試件亞的偏蔬差等娘原因穗，準賢確測釋定抗可拉強季度很涌困難開。所廚以國甘內(nèi)外冒常用圓柱總體或喂立方異體的儉劈裂尿試驗來間篇接測涉試砼互的軸呢心抗援拉強妻度。1.歐2.柳4碌混凝澤土軸焦心抗捆拉強屬度321混朵凝土軸脅心抗拉傾強度測導定方法偽－直接撤測試法116對兩端爐預埋鋼殊筋的棱脅柱體試淋件（鋼咱筋位于殿試件軸將線上）館施加拉注力，試靈件破壞企時的平本均拉應敘力即為赤砼的抗洽拉強度秩，這種辛測試對蛇試件尺全寸及鋼胃筋位置叔要求較灣嚴。33采用披邊長爪為a另的立窮方體督試件驚，通薦過5著mm貪的方闊鋼墊區(qū)條采揚用壓手力試紗驗機抵施加肢壓力麥F。題試件估破壞韻時，材被劈桐裂成逝兩半歡。2混錘凝土軸鞠心抗拉跌強度測擦定方法吧－劈拉宋測試法5mm方鋼條壓拉試驗表明劈拉強度略大于直接受拉強度，劈裂試件大小對試驗結(jié)果有一定影響。343混綱凝土軸離心抗拉薯強度與才立方體韻強度的義關系351.2蛛.6魚復合應黑力狀態(tài)資下的混失凝土的啞強度實際成砼構(gòu)齊件大狡多是伐處于恨復合絨應力侄狀態(tài)嗎，例村如框腹架梁典、柱充，節(jié)聾點區(qū)熄砼受丈力更港復雜格。至靠今尚俊未建研立完祖善的資復合間應力如狀態(tài)滋下的動強度倚理論疏。1混凝土雙向受力強度（教材圖1－9）——拉壓（1）第一象限雙向受拉區(qū)，σ1、σ2相互影響不大，不同應力比值σ1/σ2下的雙向受拉強度均接近于單向受拉強度，為fc大約0.1倍。（2）第三象限雙向受壓區(qū)，大體上一向的強度隨另一向壓力的增加而增加，混凝土雙向受壓強度比單向受壓強度最多可提高27％。而在兩向壓力相等的情況下，其強度增加僅為16％左右。（3）第二、四象限為拉－壓應力狀態(tài)，此時混凝土的強度均低于單向拉伸或壓縮時的強度。361找混凝謠土雙份向受糖力強滲度—煎—剪殺壓或斥剪拉這說明溜：梁受煙彎矩和燥剪力共帳同作用醋以及柱恩在受到附軸壓的括同時也暮受到水范平地震兆作用產(chǎn)杯生的剪聚力作用統(tǒng)時，結(jié)孟果中有釘剪應力嫂會影響孤梁與柱洗中受壓識區(qū)混凝而土的強呆度。另蜜外，還麗可看出寫，抗剪蝦強度隨勇著拉應察力的增弟大而減筆小，也鉤就是說憐剪應力呈的存在佛也會使屢抗拉強困度降低慶。軸拉純剪剪壓軸壓（1）剪應力的存在，混凝土抗壓強度要低于單向抗壓強度；（2）壓應力低時，抗剪強度隨壓應力的增大而增大；（3）當壓應力約超過0.6?ˊc時，抗剪強度隨壓應力的增大而減小。372混菠凝土三劇向受壓禾強度砼三向受壓，由于受到側(cè)向壓力約束作用，最大主壓應力軸抗壓強度σ1有較大增長，其變化規(guī)律隨兩側(cè)向壓應力（σ2、σ3）的比值和大小而不同。常規(guī)的三軸受壓是在圓柱體周圍加液壓，在兩側(cè)向等壓（σ2＝σ3＝σr）的情況下進行的。試驗表明，當側(cè)向液壓值不很大時，最大主壓應力軸的抗壓強度隨兩側(cè)向應力的增大而提高，由試驗得到的經(jīng)驗公式為：σ1—有側(cè)向壓力約束試件的軸心抗壓強度；

σ2—側(cè)向約束壓應力；（4.0～7.0）—側(cè)向應力系數(shù)，側(cè)向壓力較低時得到的系數(shù)值較高。38在工程連實踐中界，為了慰進一步炮提高混癥凝土的涂抗壓強表度，常峰常用橫驢向鋼筋章約束混卵凝土。堪例如，謀螺旋鋼盟箍柱，濁鋼管混撥凝土等珍，它們料都是用租螺旋形欣鋼箍、行鋼管和也矩形鋼擇箍來約護束混凝乳土以限蛋制其橫壟向變形儲，使混條凝土處衣于三向挺受壓的頭應力狀冷態(tài)，從亭而提高艷混凝土皂的強度葡，但更主歐要的是館橫向鋼早筋可以蝦提高混戲凝土耐晚受變形裹的能力毅。這對隙提高鋼太筋混凝碼土結(jié)果發(fā)抗震性牙能具有犬重要意幣義。2拒混凝糊土三遷向受度壓強豆度39混凝土沙在一次瞞短期加頌載、荷痰載長期筑作用截和多次熱重復荷蠟載作用遭下會產(chǎn)巾生變形器，

這立類變形少稱為受挨力變形甲。另外秩，混凝攜土

由械于硬化巾過程中紅的收縮摘以及溫稱度和濕胡度

變僚化也會抄產(chǎn)生變滔形，這部類變形穩(wěn)稱為體衛(wèi)積

變學形。變媽形是混川凝土的廈一個重德要力學糠性

能晚。1.芽3?；祢災撂甑淖儛u形401.爺3突混敏凝土證的變急形1.餅3.幼1行短期帆加載釀時混編凝土駝的變幫形1高混凝征土受瘡壓時畫的應繪力－袍應變勤關系販（受瘦拉基蓮本相率同）混凝擇土的餐應力當應變燦曲線顯是砼摔力學句性能溫的一志個重趟要方饒面，狡是鋼對筋砼泉構(gòu)件見應力乳分析萌、建甜立強齒度和傘變形榨計算慚理論趨不可嫁少的摸依據(jù)痰。比例極限彈性階段裂縫穩(wěn)定擴展階段裂縫不穩(wěn)定擴展階段下降段峰值應力后裂縫繼續(xù)擴展階段收斂段典型的換混凝土越應力—楊—應變?nèi)銮€411.3盜.1蚊短期加濕載時混魯凝土的己變形比例極限彈性階段裂縫穩(wěn)定擴展階段裂縫不穩(wěn)定擴展階段下降段峰值應力后裂縫繼續(xù)擴展階段收斂段上升段刻：三個抱階段彈性階仙段：砼勺的變形扎主要是錫骨料和亂水泥結(jié)決晶體的絲式彈性變印形，應果力應變忽曲線大吹體呈直丑線；穩(wěn)定尚裂縫撓擴展盞階段鑰：臨才界點厭B相監(jiān)對應勤的應犁力可父作為敲長期廁受壓碰強度訴的依剛據(jù)。裂縫不孩穩(wěn)定擴岸展階段擴：此后虹試件中性所積蓄斷的應變蛙能始終銹保持大醬于裂縫騎發(fā)展所譜需的能胡量形成僚裂縫快輸速發(fā)展蕩的不穩(wěn)瀉定狀態(tài)環(huán)直到C鋒點。應杏力達到鉆最高點晶即應力扔峰值點茂。對應屬的應變肆為峰值匹應變。421.3晨.1惕短期加辱載時混疾凝土的逆變形比例極限彈性階段裂縫穩(wěn)定擴展階段裂縫不穩(wěn)定擴展階段下降段峰值應力后裂縫繼續(xù)擴展階段收斂段下降段：下降段CE是砼到達峰值應力后裂縫繼續(xù)擴展、貫通，從而使應力－應變關系發(fā)生變化。在峰橋值應缸力以始后，歉裂縫溫迅速矮發(fā)展野，內(nèi)準部結(jié)恐構(gòu)的埋整體必受到則愈來膜愈嚴蒼重的洪破壞晚，賴鮮以傳嗽遞荷紛載的挪傳力括路線速不斷麥減少皇，試充件的趙平均睜應力沸強度場下降贈，所傾以應膜力－手應變勞曲線孝向下挑彎曲凍，直等到凹謊向發(fā)窯生改御變，維曲線拖出現(xiàn)財“拐調(diào)點”啟。超么過“聯(lián)拐點終”，鼻曲線接開始飾凸向停應變援軸，骨這時壤，只間靠骨算料間敢的咬變合力衣及摩識擦力貿(mào)與殘暈余承震壓面劉來承皮受荷雪載。個隨著生變形駛的增絲式加，兆應力賀－應途變曲球線逐含漸凸醉向水道平軸毀方向線發(fā)展籮，此雕段曲孫線中懷曲率花最大違的一近點E獸稱為殼“收華斂點到”。心從收帖斂點哲E開類始以別后的袋曲線即稱為牲收斂決段，紋這時趁貫通壟的主保裂縫振已經(jīng)報很寬行，內(nèi)吃聚力銷幾乎臉耗盡取，對樂無側(cè)霧向約躺束的帳混凝揀土，抹收斂玩段E臉F已潮失去嫂結(jié)構(gòu)蹤蝶意義惑。43不同強感度砼應蛇力－應飼變曲線體有相似森形狀。遷但隨著犯混凝土廈強度提蛇高，盡常管上升軟段和峰嶄值應變勺變化不粉很顯著居，但是桃下降段離的形狀賭有顯著振差異。湊砼強度渠越高，紫下降段梯越陡，敗延性越斑差。1.肌3.揭1霞短期趴加載餃時混喘凝土短的變也形44知識徒點：煩配置別橫向酒鋼筋甚對混握凝土怖變形滑的影認響配置矩炕形箍筋動的約束逆砼試件桐的全曲零線，在愛應力到兵達無約腫束砼試鬼件的臨曠界應力膝以前，爸箍筋作態(tài)用并不猜明顯，舊曲線基若本重合鵝，當超墨過臨界鴉應力（犁0.8漲fc）以似后，騾隨著鑒配箍磨量的音增加威和箍直筋間蹦距的烏減小腥，約誤束砼巧的曲綢線的騾峰值殊應力務有所您提高鳴，峰蛛值應益變的捐增長笛較為焰明顯限，而嫩下降室段的柄變化狐最為若顯著詢。這獻是因念為箍內(nèi)筋的冤約束擺作用遍延緩側(cè)了裂巨縫的陣擴展甘，提尊高了享裂縫爽面上臂的摩掀擦咬定合力災，使袖應力妥下降革減緩型，改早善了涂砼的窯后期還變形甚能力奴。因拼此，水承受辯地震與作用賽的構(gòu)容件如貍梁、匹柱和偽節(jié)點車區(qū)，印采用仙間距懼較密悉的箍黃筋約血束砼毫可以筒有效衣地提女高構(gòu)窩件的斷延性逆。452懸混凝絨土受哲壓應壞力－砌應變艇曲線搏數(shù)學儉模型（1）賭混凝土謝單軸受鵲壓應力拉－應變與曲線數(shù)旦學模型①自Ho教gn匯es飼ta嚴d公賴式：去上升占段為總二次技拋物鑰線，渴下降瓜段為悔斜直衡線；②R?sh公血式：上精升段采屈用二次千拋物線排，下降烈段采用微水平直賀線。Hognestad公式R?sh公式46③口我國甜《砼鞏結(jié)構(gòu)譽設計睜規(guī)范宴》G悼B5啊00禽10詢-2廉00貼2采相用的別模型慌如圖環(huán)1-歇20甘所示縫：模腰型采留用拋蠅物線營上升弱段和節(jié)直線泡水平螞段形茄式。泄P1擾4(嶼公式忘更正俗)473混制凝土模魂量和彈礎性系數(shù)仿P15計算倦超靜獄定結(jié)斤構(gòu)內(nèi)扒力、資溫度薪變化踩和支甜座沉途降產(chǎn)捐生的剛內(nèi)力腦以及墳預應瞇力砼頑構(gòu)件賠的預胳壓應男力時誕，同無常近禽似地辯把砼染看作活彈性桑材料和分析路，此望時，援就需炕要用眼到砼抹的彈換性?；亓?。懂但對穴砼來起說，侵應力盒應變罪關系皺為一甚曲線翅，因園此怎覆樣恰厘當規(guī)筍定砼斷的彈姐性指今標成腫為我盈們要奪解決抗的首競要問涼題。問題的聾提出：483混株凝土模姜量和彈堅性系數(shù)歸P15原點切線模量彈性模量割線模量變形模量切線模量變形模量與原點彈性模量關系（引入彈性系數(shù)）其取值為:切線模量砼的模量表達494檔混凝圖土彈紡性模痛量測繞定我國槐規(guī)范但彈性嗓模量蘭測定扭方法炮：采籠用棱況柱體庭或圓嗎柱體商試件誰，取割應力騙上限陶為0獄.3損fc躬，重于復加撐載5躁～1甜0次勾。由幫于混濁凝土宴的非免彈性粘性質(zhì)驕，每后次卸道載到蠅零時昏，存猾在殘嶺余變獄形。堂但是皂隨著仗荷載尾重復裕次數(shù)鄉(xiāng)豐的增僚加，柏殘余范變形食逐漸哈減小蝦，最扮后趨盞于穩(wěn)盾定，獄應力弊應變疤趨于熱直線回。該進直線指的斜載率就絡是混何凝土默的彈符性模尚量。混凝土覽受壓彈束性模量臨與受拉奔彈性模落量大致南相等。燭混凝土登剪切模菌量很小榨直接測剛試，根曲據(jù)彈性恐力學由定彈性模恭量確定矮。501.驅(qū)3.蜂2懶混凝凡土在仗重復條荷載木作用腹下的侄變形加載耽曲線出：凸記向應響力軸忠——闊轉(zhuǎn)向饞凸向緣瑞應變歇軸—續(xù)—循害環(huán)若埋干次唱后，耍由于蘋累積冷變形筐超過域砼變備形能脫力而漿突然皆破壞允——疲勞情形釋（1偽）σ<既(0己.4歸-0斑.5順)fc特點：撒加卸載厲循環(huán)多野次，形部成塑性借變形積大累：收斂加卸載推滯回環(huán)傍越來越冒接近于悟直線Ec炮測定情形（弄2）σ>(僵0.4鴿-0.朽5)f較c發(fā)散511.3能.3駕混凝土遮在長期伴荷載作霜用下的冶變形－比徐變徐變―衫在不變貴的應力條長期持專續(xù)作用印下，變幼形隨時渠間增長匹的現(xiàn)象。徐變早期發(fā)展較快。六個月內(nèi)完成約70%－80%；一年可完成90%；2－3年后徐變基本終止。－加載瞬時變形－徐變變形P－卸載后彈性后效－殘余變形－卸載瞬時恢復變形兩年后卸載時徐變恢復情況52砼徐謎變原鈔因及酒影響傾因素徐變隨時間不收斂。σ＝0.8fc為砼長期抗壓強度。砼構(gòu)料件在辱使用丘期間取，應朱當避玻免經(jīng)魂常處悲于不斃變的非高應拌力狀玩態(tài)。線性徐變,徐變與初應力成正比——水泥膠體的粘滯性流動所致。非線性徐變,徐變變形比應力增長快，微裂縫的不斷開展所致。初應力對徐變的影響53砼徐變絨影響因屋素（6）薪構(gòu)件尺鋪寸越大僵，表面悉積相對印越小，太徐變越聾?。▋?nèi)熟因）。（1）礙持續(xù)應疑力越大姓，徐變繳越大（惜應力條容件）；（2巾）加孫載齡說期越轟短，季徐變帽越大議（環(huán)奇境因問素）擺；（3再）振擇搗好舊，養(yǎng)求護時養(yǎng)間長幕，養(yǎng)庸護和嗓工作脊環(huán)境舍濕度勤大，鏟徐變泄越小次（環(huán)紐奉境因漁素）鑼；（4唐）水雹灰比祝越大輕，水閱泥用喝量越孕大，淚徐變境越大輔（內(nèi)敗因）剝；（5）澆骨料質(zhì)樸地堅硬壘，級配眠好，徐遙變小（恰內(nèi)因）冷；54PAsPAss1c1Ps2Ass2P拆去卸，鋼系筋受邪壓混佩凝土俱受拉魄，可觀能會暮引起按混凝朋土開擇裂徐變：s，相c砼徐煙變對刪結(jié)構(gòu)危的影誰響變形增彩大，產(chǎn)慢生預應鞏力損失限，結(jié)構(gòu)狐產(chǎn)生內(nèi)邀力重分笛布及截幫面應力抓重分布展，引起賽應力松框弛，引林起偏壓治構(gòu)件偏厲心距增演大。但嗽是徐變銷有時也架有利的汁一面：滿有利于夜充分發(fā)礦揮材料藝強度。551.牽3.蝕4軟混凝班土的稀收縮可變形收縮責——題混凝湊土在障空氣巨中結(jié)御硬時始體積讓隨時絞間縮另小的遷現(xiàn)象毅（混癢凝土調(diào)在水鎮(zhèn)中結(jié)辮硬體痛積產(chǎn)歸生膨功脹，源混凝狗土收偉縮量奸比膨亂脹量呈大得刊多）。砼收優(yōu)縮早蝕期發(fā)庭展較券快，侄一周雜完成社1/堡4，朝一個勵月完可成1借/2直，三緩個月緒后增齊長緩倍慢，島兩年蓬后基駛本穩(wěn)育定。561.3決.4咽混凝土俯的收縮廁變形（1創(chuàng)）水滾灰比賓和水覆泥用爭量越鉛大，拉收縮欣越大職；（淋2）奮骨料勉級配挽越好緩，收誘縮越耳??；擺（3嗚）振冠搗越泥密實關，養(yǎng)震護時土濕度揭越大善，收奸縮越極??；趨（4向）環(huán)摧境溫短度越貸高，劃收縮描越大搭；（徐5）熄高強縣水泥小的收齡縮較診大；膝（6綿）構(gòu)礦件的支體表銷比越幣大，掃收縮怠越小插。1都影響支砼收旱縮的吊因素57AssAss收縮：鋼筋受萍壓，拾混凝土柜受拉As1.噸3.師4膽混凝幫土的擋收縮羊變形2砼攜收縮對萌結(jié)構(gòu)的千影響不利絕影響師包括物：引接起宏薪觀的組收縮楚裂縫形，產(chǎn)雀生預竿應力者損失周等。581.4妙鋼坊筋與混需凝土的紅共同工曬作1.乖4.逢1溝粘結(jié)潤與粘轟結(jié)力劉定義粘結(jié)曲是指稿鋼筋咳與周閉圍砼絞界面伸間的瘋一種損相互弄作用昨，粘舉結(jié)力肥是指醒鋼筋艦砼受緣瑞力后飛沿其泰接觸撿面上五產(chǎn)生夸的一迷種剪叔應力杯。59裂縫出?，F(xiàn)前的曾粘結(jié)作秀用PPM2=M1+MM1T2=T1+TT1xM2=M1+MM1理想分布實際分布梁中粘礦結(jié)應力堵的分布棋與V的畫分布規(guī)萌律相同繁；實際遠上由臣于微委裂縫豪的存僵在分裕布規(guī)撇律還兵要變晶化鋼筋的夕周長1.脖4.曲1飲粘結(jié)失與粘叔結(jié)力夢定義601.4煤鋼喜筋與混狹凝土的拍共同工沒作錨固便粘結(jié)些應力水：（錨殺固長控度）兩種粘舞結(jié)應力保證患鋼筋鴿和混搞凝土慚共同驗工作慈。錨布固長最度：鋼筋才伸進侄支座垂或連太續(xù)梁踢中承爛擔負晝彎矩艙的上罪部鋼旅筋在附跨中咳截斷宋時，擴需延生伸的扶一段翠長度煌。兩相鄰采開裂截迷面之間如產(chǎn)生。殊粘結(jié)應姥力使鋼蒜筋與砼暖之間的兵應力發(fā)捕生傳遞監(jiān)，改善視鋼筋砼暈的耗能如性能。局部粘屆結(jié)應力（縫究間粘次結(jié)）銅：612、距粘結(jié)攝力組薯成膠著秒力混凝土船收縮裹器壓鋼筋煉產(chǎn)生。現(xiàn)由于砼吊凝固時鋪收縮，麻對鋼筋亞產(chǎn)生垂師直于摩返擦面的劉壓應力贈。這種少壓應力生越大，制接觸面致的粗糙燙程度越照大，摩泡阻力越柴大。鋼筋膽表面侍凹凸筋不平銷引起飾。對杰于光緒面鋼殺筋這未種咬氣合力鄰來自第表面攏的粗部糙不歪平。光面鋼苗筋的粘淹結(jié)：鋼筋和擇砼接觸猜面上的太化學吸它附作用姜力。澆聯(lián)注時水馬泥漿體頭對鋼筋拾表面氧罪化層的聚滲透及誓水化時炭水泥晶只體的生漫長和硬給化。一被般很小年，僅在績受力階盼段的局帽部無滑岡移區(qū)域游起作用丙。接觸猶面發(fā)生龍相對滑削移時即鍵消失。摩阻召力機械咬因合力622、罵粘結(jié)部力組里成變形酷鋼筋派的粘葛結(jié)：對于變手形鋼筋很，咬合豬力是由籌于變形種鋼筋肋醋間嵌入鴿砼而產(chǎn)強生。變岔形鋼筋漆的粘結(jié)蘿主要來值自鋼筋踏表面凸令出的肋話與砼的勵機械咬連合作用作。變形讀鋼筋的漂橫肋對恥砼的擠憲壓如同振一個鍥學，會產(chǎn)洋生很大添的機械陵咬合作緊用，從枕而提高恨變形鋼映筋粘結(jié)巧能力。63光面鋼械筋和變撈形鋼筋躺的粘結(jié)陪機理的啦主要差鄙別是，靈光面鋼渾筋粘結(jié)奏力主要省來自膠蓬結(jié)力和演摩阻力剝；而變狡形鋼筋抬的主要見來自機此械咬合皆作用。草二者的勞差別可姜以用釘詳入木料酒中的普靠通釘和躬螺絲釘鬼的差別氣來理解收。兩者粘諷結(jié)機理膊的區(qū)別641.4疫.2手影響粘燙結(jié)強度捎的因素螺旋懇型鋼壺筋或怎箍筋召有利嬌于提敗高粘侍結(jié)強列度—備—在詠使用背較大耕直徑夠鋼筋煙的錨絕固區(qū)策、搭截接長波度范蟲圍內(nèi)弊，以肚及當擔一排營的并活列鋼熔筋根淋數(shù)較拍多時肉，需賊設置柄一定著數(shù)量休的附叼加箍肥筋，非以防徐止砼變保護全層剝德落。與混集凝土屑的抗爆拉強粘度基毒本成鞭正比光面臟鋼筋罩、變鬼形鋼太筋，傍輕度么銹蝕潔鋼筋鋼筋凈拘間距過勒小，外勾圍砼將碑發(fā)生水件平劈裂朋，形成略貫穿整純個梁寬笨的劈裂霉裂縫，謀造成整宇個砼保雅護層剝復落，降銀低粘結(jié)值強度；澆注默時，乞深度值過大滑（超哄過3路00鵝）鋼哪筋底牧面的揉砼會諒出現(xiàn)鳳沉淀婚收縮紗和離亭析泌樂水，賀氣泡村逸出晚，使歇砼與涂水平果放置餐