一章 溷凝土结构材料的力学性能.pptVIP

加载速度0.3~0.8N/mm2/sec 试验采用不涂润滑剂的试件 粘结强度的测定 构件受剪或受扭时常遇到剪应力t 和正应力s 共同作用下的复合受力情况。 混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小 随压应力增大而增大 当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大， 压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。 三向受压状态 《规范》：在三轴受压应力状态下，混凝土的抗压强度的最高强度值不宜超过单轴抗压强度的5倍。 三向受压状态下的应力应变曲线 1.2.2　混凝土的变形 The Deformation of concrete 混凝土的变形分为：1、受力变形；2、非受力变形。 1、单轴受压应力-应变关系 混凝土单轴受力时的应力-应变关系反映了混凝土受力全过程的重要力学特征,是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形计算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线性分析的基础。 混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试件来测定。 在普通试验机上采用等应力速度加载，达到轴心抗压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲线的上升段。 采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应变曲线的下降段。 混凝土的破坏机理 A点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要弹性变形，应力－应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强度混凝土sA约为 (0.3~0.4)fc ，对高强混凝土sA可达(0.5~0.7)fc 到达B点以后，混凝土产生部分塑性变形，应力－应变逐渐偏离直线。B点时的裂缝发展已不稳定，试件的横向变形突然增大，常取sB作为混凝土的长期抗压强度 ；普通强度混凝土sB约为0.8 fc ，高强混凝土sB可达0.95 fc 到达C点时，内部微裂缝连通形成破坏面，试件承载力开始减小而进入下降段。B点时的应力称为峰值应力，即为混凝土棱柱体抗压强度；相应的纵向压应变称为峰值应变，约为0.002。继续发展至D点时，破坏面初步形成。 E点以后，纵向裂缝形成一个斜向的破坏面，此破坏面在正应力和剪应力的作用下形成破坏带。此时试件的强度由破坏面上骨料间的摩阻力提供。随着应变进一步发展，摩阻力不断下降，试件的残余强度约为0.1~0.4 fc 影响混凝土应力—应变曲线形状的因素 混凝土强度 不同强度的混凝土的应力-应变曲线比较 随着混凝土强度的提高，尽管上升段和峰值应变的变化不很显著，但是下降段的形状有较大的差异，混凝土强度提高，下降段的坡度越陡，即应力下降相同幅度时变形越小，延性越差 混凝土的弹性模量 Elastic Modulus 计算超静定结构内力、温度应力以及构件在使用阶段的截面应力时，为了方便常近似地把混凝土看作弹性材料进行分析，这时就需要用到混凝土的弹性模量 弹性模量（原点模量） Elastic Modulus 弹性系数 (coefficient of elasticity) 随应力增大而减小 弹性模量的测定方法 割线模量。棱柱体试件。 受压： 受拉：Ec′=0.5 Ec 剪切模量：Gc=0.4 Ec 泊松比 = 横向应变/纵向 应变=0.2 混凝土的收缩和徐变Shrinkage and Creep 混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩， 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。 混凝土在长期不变荷载的作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。 混凝土的收缩是随时间而增长的变形，早期收缩变形发展较快，两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50%，以后变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。通常，最终收缩应变值约为(2~5)×10-4 ，而混凝土开裂应变为(0.5~2.7)×10-4，说明收缩会导致开裂。 混凝土收缩包括凝缩和干缩两部分，凝缩是由于水泥结晶体比原材料的体积小；干缩是混凝土内自由水分蒸发引起的。 混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状及尺寸、配合比、 骨料性质、水泥性质、混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关： 水泥用量多、水灰比越大，收缩越大； 骨料弹性模量高、级配好，收缩就小； 干燥失水及高温环境，收缩大； 小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小； 高强混凝土收缩大。 影响收缩的因素多且复杂，要精确计算尚有一定的困难。在实际工程中， 要采取一定措施减小收缩应力的不利影响。 混凝土收缩的影响