混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能2ppt培訓(xùn)課件

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1、第二章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能防災(zāi)科技學(xué)院土木工程教研室內(nèi)容提要2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.1混凝土2.1.1混凝土的組成結(jié)構(gòu)混凝土材料是由水泥、砂、石子和水按一定比例組成，經(jīng)凝結(jié)和硬化形成的，屬于復(fù)合材料。混凝土是由水泥結(jié)晶體、水泥凝膠體和內(nèi)部微裂縫組成的2.1混凝土一、混凝土的強(qiáng)度定義：立方體抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強(qiáng)度。砼強(qiáng)度等級立方體抗壓強(qiáng)度150mm150mm150mm2.1.2單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度

2、b.尺寸影響----混凝土立方體試塊尺寸愈大，實測破壞強(qiáng)度愈低，反之愈高，這種現(xiàn)象稱為尺寸效應(yīng)e.強(qiáng)度等級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共14級C—混凝土15—立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為15N/mm2c、加載速度----加載速度過快，強(qiáng)度較高。反之，加載速度過慢，則強(qiáng)度有所降低。d、齡期----在一定的溫度和濕度條件下，混凝土的強(qiáng)度開始增長較快，后來逐漸減慢。定義：折算：軸心抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的截面為150mm×150mm高300mm的棱柱體，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強(qiáng)度。軸心

3、抗壓強(qiáng)度（棱柱體抗壓強(qiáng)度）—軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度比值—高強(qiáng)混凝土脆性折減系數(shù)0.88—經(jīng)驗折減系數(shù)150mm300mm軸心抗拉強(qiáng)度混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多，一般只有抗壓強(qiáng)度的5%~10%2.1.3復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度a.混凝土的雙向受力強(qiáng)度雙向受拉：抗拉強(qiáng)度接近單向受拉強(qiáng)度雙向受壓：抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變均有所提高一拉一壓：抗拉抗壓強(qiáng)度降低b.混凝土的三向受壓強(qiáng)度三向受壓時，混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限變形都有較大提高SteeltubeConcreteConcretefilledtubecolumn構(gòu)件受剪或受扭時常遇到剪應(yīng)力t和

4、正應(yīng)力s共同作用下的復(fù)合受力情況?；炷恋目辜魪?qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小，隨壓應(yīng)力增大而增大當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)力的增大而減小。在有剪應(yīng)力作用時，混凝土的抗壓強(qiáng)度將低于單軸抗壓強(qiáng)度c.混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用下的復(fù)合強(qiáng)度混凝土的變形可分為兩類：一、荷載作用下的受力變形：短期加載、長期作用；二、體積變形：混凝土收縮2.1.4　混凝土的變形1、一次短期加載下混凝土的變形性能2.1混凝土的物理力學(xué)性能（1）OA：彈性階段?0.3fc（2）AB：彈塑性階段?0.3fc～0.

5、8fc裂縫穩(wěn)定（3）BC：裂縫不穩(wěn)定階段?0.8fc～1.0fc（4）CE：裂縫擴(kuò)展貫通應(yīng)力下降（5）EF：主裂縫很寬無結(jié)構(gòu)意義有殘余應(yīng)力混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線峰值應(yīng)變變化不大，混凝土強(qiáng)度越高，下降段越陡，延性越差2.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土軸心受壓時應(yīng)力應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型◆Hognestad建議的應(yīng)力-應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能西德Rüsch建議的模型◆《我國規(guī)范》應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系上升段：下降段：混凝土的變形模量2.1混凝土的物理力學(xué)性能彈性模量的測定方法混凝土軸心受拉時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系當(dāng)拉應(yīng)力σ

6、≤0.5ft*時，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近于直線；當(dāng)σ約為0.8ft*時，反映受拉時塑性變形的發(fā)展。受拉彈性模量與受壓彈性模量基本相同。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1混凝土的物理力學(xué)性能2、荷載長期作用下混凝土的變形性能——徐變隨荷載作用時間的延續(xù)，變形不斷增長，前4個月徐變增長較快，6個月可達(dá)最終徐變的（70~80）%，以后增長逐漸緩慢，2~3年后趨于穩(wěn)定。徐變會使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的（撓度）變形增大，引起預(yù)應(yīng)力損失，在長期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞。徐變與混凝土持續(xù)應(yīng)力大小有密切關(guān)系，應(yīng)力越大徐變也越大；混凝土加載齡期越長，徐變越??；水泥含量越大，徐

7、變越大；骨料彈性模量高、級配好，徐變就?。桓稍锸案邷丨h(huán)境，徐變大；高強(qiáng)混凝土徐變小?；炷列熳兊挠绊懸蛩禺a(chǎn)生徐變的主要原因是水泥凝膠體和內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展混凝土的收縮是隨時間而增長的變形，早期收縮變形發(fā)展較快，一個月可完成50%，以后變形發(fā)展逐漸減慢，整個收縮過程可延續(xù)兩年以上?；炷潦湛s包括凝縮和干縮兩部分，凝縮是由于水泥結(jié)晶體比原材料的體積?。桓煽s是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)引起的?；炷猎诳諝庵杏不瘯r體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮，收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。3、混凝土的收縮混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷

8、面形狀及尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件等許多因素有關(guān)：水泥用量多、水灰比越大，收縮越大；骨料彈性模量高、級配好，收縮就??；