gg第2章钢筋和混凝土材料的力学性能[4].ppt

(2)多次加载时 [疲劳] ◆ 疲劳强度 　混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采用100mm×100mm×300mm 或150mm×150mm×450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或其以上循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。 ◆ 影响因素 　施加荷载时的应力大小是影响应力-应变曲线不同的发展和变化的关键因素，即混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的增大而增大。 2.1 混凝土 如在时间t 卸载，则会产生瞬时弹性恢复应变eel。由于混凝土弹性模量随时间增大，故弹性恢复应变eel小于加载时的瞬时弹性应变 eel。再经过一段时间后，还有一部分应变eel可以恢复，称为弹性后效或徐变恢复，但仍有不可恢复的残留永久应变ecr 影响因素：加载时的混凝土龄期； 持续压力大小； 混凝土的组成材料及配合比； 混凝土的制作养护条件。 ◆具体影响: 内在因素是混凝土的组成和配比。骨料(aggregate)的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。 环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护(curing)的温湿度越高，水泥水化作用月充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。 徐变对结构的影响： 使构件变形增大； 在轴压构件中，使钢筋应力增加， 混凝土应力减小； 在预应力构件中，使预应力发生损失； 在超静定结构中，使内力发生重分布。 2.非受力变形 [体积变形] (1)收缩(Shrinkage) 定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 收缩率：3×10-4。收缩=凝缩+干缩 特点：早期快，可延续1～2年。 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。 当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。 某些对跨度比较敏感的超静定结构（如拱结构），收缩也会引起不利的内力。 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 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。 一般情况下，最终收缩应变值约为(2~5)×10-4 混凝土开裂应变为(0.5~2.7)×10-4 ◆ 影响因素 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。 减少收缩的措施： 限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护； 构造钢筋数量加强；设置变形缝；掺膨胀剂。 (2)膨胀 定义：混凝土在水中结硬时体积增大的现象。 [因对工程一般有利，故不考虑] 2.2.1 钢筋的型式 §2.2 钢筋 1. 钢筋的型式 （1）劲性钢筋 （2）柔性钢筋 2.劲性钢筋 3.柔性钢筋 Steel Reinforcement 2.2.2 钢筋的品种和级别 1. 钢筋的品种 （1）按钢筋的化学成分分 a.碳素钢 b.普通低合金钢 低 碳：C0.25% 中 碳：C=0.25~0.6% 高 碳：C0.6% Mn —— 锰，Si —— 硅，V —— 钒， Nb —— 铌，Ti —— 钛， C —— 碳 2.2.2 钢筋的品种和级别 （2）按钢筋的轧制外形分 a.光圆钢筋 b.变形钢筋 （3）按钢筋的直径大小分 a. 钢丝： [3，5] b.细钢