鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能ppt課件.ppt

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1、第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能主要內(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)重點●鋼筋的級別、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)理本章主要內(nèi)容及重點第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1.混凝土的組成結(jié)構(gòu)成分組成：水泥、砂、石子。結(jié)構(gòu)組成：水泥石結(jié)構(gòu)、砂漿、粗骨料、孔隙和微裂縫。水泥石結(jié)構(gòu)由晶體骨架（充分水化）、水泥凝膠（未充分水化）和未水化的水泥顆粒組成?？紫妒怯不^程中水分蒸發(fā)留下的。微裂縫則是由于澆筑混凝土?xí)r的泌水作用引起的沉縮、水化作用造

2、成的化學(xué)收縮以及干縮在混凝土內(nèi)部不同界面上形成的。在承受外力時，砂、石、晶體骨架起骨架作用，具有彈性材料的變形特點，而水泥凝膠、孔隙和微裂縫則具有塑性材料的變形特點。因此，混凝土是一種非彈性材料。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)性能由于水泥凝膠的硬化過程很長，因此，混凝土的強(qiáng)度和變形隨時間的增長而增長。2.單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度（1）混凝土的抗壓強(qiáng)度■混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度?cu和強(qiáng)度等級混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度?cu：以邊長為150mm的立方體試件在溫度為20±3℃，相對濕度90%以上的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)28d，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得

3、的抗壓強(qiáng)度，單位為N/mm2（MPa）。標(biāo)準(zhǔn)試驗方法：試件表面不涂潤滑劑；加載速度：C30以下，0.3~0.5N/mm2/s,C30及以上,0.5~0.8N/mm2/s。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《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?cu,k（具有95%保證率的?cu值）確定混凝土的強(qiáng)度等級。規(guī)范規(guī)定的混凝土強(qiáng)度等級有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80，共14個等級。C50~C80屬高強(qiáng)混凝土范疇。結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級的最低要求為：

4、任何情況下不應(yīng)低于C15；當(dāng)采用HRB335級鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20；承壓板試塊摩擦力涂潤滑劑不涂潤滑劑2.1混凝土的物理力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)試驗第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能當(dāng)采用HRB400、RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C40?！龌炷恋妮S心抗壓強(qiáng)度?c標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150×300考慮到承壓板對試件的約束，棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度，且有：式中：0.88為實際構(gòu)件與試件

5、混凝土強(qiáng)度的差異所考慮的折減系數(shù);αc1(棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度比值)對C50及以下取0.76，對C80取0.82，兩者之間取線性內(nèi)插；承壓板試塊?ck=0.88αc1αc2?cu,k2.1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αc2（脆性影響系數(shù)）對C40及以下取1.0，對C80取0.87，兩者之間取線性內(nèi)插值；對國外（美國、日本、歐洲混凝土協(xié)會等）采用的圓柱體試件（d=152,h=305），有：（2）混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度?t試驗方法：直接受拉試驗采用這種方法試驗時，拉力難以對中，離散性較大。100100150150500?c′=0

6、.79?cu,k2.1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)性能劈拉強(qiáng)度可按下式計算：圓柱體或立方體劈裂試驗我國規(guī)范考慮了從普通強(qiáng)度混凝土到高強(qiáng)混凝土的變化規(guī)律，?。菏街校臑樵囼炿x散系數(shù)。2.1混凝土的物理力學(xué)性能雙向正應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能3.復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度（1）雙軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度（拉壓、受力狀態(tài)）1.01.01.21.2-0.2-0.2拉壓?2/fc?1/fc2.1混凝土的物理力學(xué)性能結(jié)果說明：壓-壓：強(qiáng)度提高；拉-壓：抗拉和抗壓強(qiáng)度都低。拉-拉：強(qiáng)度低；影響不明顯。第2章混凝土結(jié)構(gòu)材

7、料的物理力學(xué)性能3.復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度（1）雙軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度（拉-剪、剪-壓受力狀態(tài)）法向應(yīng)力和剪應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能拉-剪：抗拉、抗剪強(qiáng)度都降低；壓-剪：當(dāng)時，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力提高而增大；當(dāng)時，內(nèi)部裂縫增加，抗剪抗壓強(qiáng)度均降低。第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能（2）三向受壓時的混凝土強(qiáng)度式中，?cc′為有側(cè)向約束時的抗壓強(qiáng)度；?c′為圓柱體的單軸抗壓強(qiáng)度。?1=fcc’?1=fcc’?2=?3=fL’fL’----側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）?cc′=?c′+(4.5~7.0)?L′2.1混凝土的物理力學(xué)性能三

8、向受壓時，混凝土抗壓強(qiáng)度增加，最大增加5倍。■三向受壓狀態(tài)下混凝土的變形特點三向受壓狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度和延性