钢筋和混凝土的力学性能论述.ppt

Sisco-RCF: Simulation System for Collapse Responses of Reinforced Concrete Frame Structures 谢谢！ 侧向受约束时混凝土的变形特点 ?cu 约束混凝土 非约束混凝土 ?c ?c fcc fc Esec Ec ?c0 2?c0 ?sp ?cc o 环箍断裂 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 轴向受拉时混凝土的应力-应变关系 ?t ?t o ?t0 ?tu ft ?t(MPa) 0 ? (mm) ?cr =0.00012 试件： 76?19?305mm fc = 44MPa 4 3 2 1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 标距＝83mm ? 理论模型 ！！！ 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 重复荷载下混凝土的变形性能 ?p ?e ? ? ? ? 包罗线与一次性加载时的应力-应变曲线相似 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 混凝土的弹性模量 ?c ?c ?c ?c ?e ?p ?0 ? ?1 原点切线模量（弹性模量）：拉压相同 变形模量（割线模量、弹塑性模量） 切线模量 受压时，为0.4~1.0； 受拉破坏时，为1.0 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 混凝土的弹性模量的试验方法（150×150 × 300标准试件） ?c/fc ?c 0.5 5~10次 此线和原点切线基本平行，取其斜率作为Ec 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 混凝土的泊松比和剪切模量 混凝土的泊松比，在压力较小时为0.15~0.18，接近破坏时可达0.5以上，一般可取0.2 混凝土的剪切模量为 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 长期荷载作用下混凝土的变形性能——徐变 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 5 10 15 20 25 30 35 (×10-3) (月) ?c0.5fc，线性徐变 ?c0.8fc，非线性徐变 ?cr ?e ?e ?e ?cr P 原因之一，胶凝体的粘性流动 原因之二，混凝土内部微裂缝的不断发展 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 长期荷载作用下混凝土的变形性能——影响徐变的因素 应力： ?c0.5fc，徐变变形与应力成正比----线性徐变 0.5fc?c0.8fc，非线性徐变 ?c0.8fc，造成混凝土破坏，不稳定 加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大 水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大 骨料越硬，徐变越小 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 5 10 15 20 25 30 35 (×10-3) (月) ?c0.5fc，线性徐变 ?c0.8fc，非线性徐变 ?cr ?e ?e ?e ?cr 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 混凝土的收缩——结硬过程中混凝土体积缩小的性质 水泥品种：等级越高，收缩越大 水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料：骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等 二、混凝土的强度和变形 5. 混凝土的变形性能 * 同济大学土木工程学院 顾祥林 gxl@tongji.edu.cn 第二章 钢筋和混凝土材料的基本性能 混凝土结构基本原理 ? ? A B’ B C D E 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 拉断 BC段为屈服平台 CD段为强化段 标距 有明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 0.2% ? ? ?0.2 标距 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 ? ? A B’ B C D E 0.2% ? ? ?0.2 强度指标 * 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度,随着冶金系统采用国际标准及质量的提高，在相应的产品标准中明确规定屈服强度σ0.2不得小于极限抗拉强度σb的85%（0.85σb）。因此，实际应用中可取极限抗拉强度σb的85%作为条件屈服点 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 强度指标的确定 强度 随机变量 强度标准值 根据统计资料，运用数理统计方法确定的具有一定保证率（钢筋为97.73%）的统计特征值： 强度标准值=强