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《混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能(I)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能河南大學(xué)土木建筑學(xué)院土木工程系盛桂琳混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主要內(nèi)容:混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋的錨固和連接重點(diǎn):鋼筋的級(jí)別、強(qiáng)度和變形性能混凝土的強(qiáng)度和變形性能粘結(jié)破壞機(jī)理第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§2.1混凝土的物理力學(xué)性能立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu,k用邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d后,以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的破壞時(shí)的平均壓應(yīng)力為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。影響因素:按上述規(guī)定所測(cè)得的具有95
2、%保證率的抗壓強(qiáng)度稱(chēng)為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。尺寸效應(yīng):尺寸越大,內(nèi)部缺陷較多,強(qiáng)度較低。加載速度:加載速度越快,強(qiáng)度越高。(標(biāo)準(zhǔn)加載速度0.15~0.3N/mm2/s)端部約束:涂潤(rùn)滑油,強(qiáng)度降低。(兩端不涂潤(rùn)滑劑)§2.1混凝土的物理力學(xué)性能1.單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度等級(jí)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定,按的大小劃分為14級(jí)。C15、C20、C25、C30~C80?;炷翉?qiáng)度等級(jí)的選用采用HRB335、HRB400、RRB400級(jí)鋼筋時(shí),不得低于C20;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),不應(yīng)低于C30;采用高
3、強(qiáng)鋼絲作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),不宜低于C40。承受重復(fù)荷載構(gòu)件的混凝土,不得低于C20;§2.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能立方體抗壓強(qiáng)度表示混凝土Concrete立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu,k承壓板試塊摩擦力不涂潤(rùn)滑劑涂潤(rùn)滑劑強(qiáng)度大于我國(guó)規(guī)范的方法:不涂潤(rùn)滑劑壓力?試件?裂縫發(fā)展?擴(kuò)張?整個(gè)體系解體,喪失承載力另影響強(qiáng)度的因素還有:齡期、加載速率、試塊尺寸等§2.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck(棱柱體抗壓強(qiáng)度)棱柱體高度的取值:①擺脫端部摩擦力的影響;②試
4、件不致失穩(wěn)。試驗(yàn)?zāi)康模翰捎美庵w試件,反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。試件尺寸:我國(guó)取mm為標(biāo)準(zhǔn)試件?!?.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能承壓板試塊考慮到承壓板對(duì)試件的約束,立方體抗壓強(qiáng)度大于棱柱體抗壓強(qiáng)度;并考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別且有:取考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)直接受拉試驗(yàn)ftk100100150150500試驗(yàn)結(jié)果:0.88的意義與的取值同前第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§2.1混凝土的物理力學(xué)性能軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)tk劈裂試驗(yàn)ftsddftsFFFF我國(guó)根據(jù)
5、100mm立方體的劈裂與抗壓試驗(yàn)結(jié)果有:fts=0.19fcu3/42.復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度§2.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能雙軸應(yīng)力狀態(tài)①雙向受拉,接近單軸抗拉強(qiáng)度;②雙向受壓,混凝土的側(cè)向變形受到約束,強(qiáng)度提高;③一拉一壓,加速了混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展,抗拉、抗壓強(qiáng)度均降低。剪壓或剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)混凝土的剪壓復(fù)合強(qiáng)度§2.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能混凝土的抗剪強(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(shí),抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大,
6、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。?1=fcc’?1=fcc’?2=?3=fLfL----側(cè)向約束壓應(yīng)力(加液壓)圓柱體試驗(yàn)有側(cè)向約束時(shí)的抗壓強(qiáng)度無(wú)側(cè)向約束時(shí)圓柱體的單軸抗壓強(qiáng)度第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§2.1混凝土的物理力學(xué)性能三軸應(yīng)力狀態(tài)三軸應(yīng)力狀態(tài)有多種組合,實(shí)際工程遇到較多的螺旋箍筋柱和鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓狀態(tài)。三向受壓試驗(yàn)一般采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。混凝土單軸受力時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全過(guò)程的重要力學(xué)特征,是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建
7、立承載力和變形計(jì)算理論的必要依據(jù),也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性分析的基礎(chǔ)。混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線,常采用棱柱體試件來(lái)測(cè)定。在普通試驗(yàn)機(jī)上采用等應(yīng)力速度加載,達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c時(shí),試驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)變能,會(huì)導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞,只能測(cè)得應(yīng)力-應(yīng)變曲線的上升段。采用等應(yīng)變速度加載,或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓,以吸收試驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能,可以測(cè)得應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段。第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§2.1混凝土的物理力學(xué)性能3.混凝土的變形一次短期加載下混凝土的變
8、形性能第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§2.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系作用是:峰值應(yīng)力后,吸收試驗(yàn)機(jī)的變形能,測(cè)出下降段第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§2.1混凝土的物理力學(xué)性能02468102030s(MPa)e×10-3ABCDE不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線強(qiáng)度等級(jí)越高,線彈性段越長(zhǎng),峰值應(yīng)變也有所增大。但高強(qiáng)混凝土中,砂漿與骨料的