第一讲法规与法国.ppt

★含碳量高，屈服强度和抗拉强度高，伸长率小，流幅缩短。 处在单向压应力和剪应力共同作用下混凝土的的抗剪强度随压应力增大而提高，但当压应力超过0.6fc后，其抗剪强度很快降低。 混凝土两向应力下的强度可按下列公式进行近似计算： 两向受压 两向受拉 一拉一压 压 法向应力和剪应力下的强度曲线 ? fc 0.2 0.1 -0.1 ? ? ? ? 0.0 0.6 1.0 单轴抗拉强度 单轴抗压强度 ? fc 拉 a双向压应力之比 工程应用： 约束混凝土 钢管砼 密配螺旋箍筋 目前研究混凝土三向受力状态下的强度，多集中于三向受压状态下混凝土的强度问题。混凝土一向抗压强度随另两向压应力的增加而增加。 ?三向受压时的混凝土强度 无侧向约束时的单轴抗压强度 有侧向约束时的抗压强度 混凝土在三向受压状态下的极限强度可用下式表示 ?1=f*C ?1=f*C ? r ----侧向约束压应力 ?r ?r 混凝土在三向受压时，不仅其强度得到很大的提高，同时混凝土的变形能力也有较好的改善； k为侧压效应系数，通常取4.0。 ?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。 ?砼的抗剪强度：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，内裂缝发展明显，抗剪强度随压应力的增大而减小。 3.混凝土的变形性能 混凝土的变形：(1) 受力变形；(2) 环境条件变形。 （一）混凝土的受力变形 混凝土的受力变形：(1) 一次短期加载下的变形；(2)重复加载下的变形；(3)长期加载下的变形。 A．混凝土在一次短期加载下的变形性能 混凝土完整的应力－应变曲线大致可由三阶段组成。 ① 近似直线段（近似弹性阶段） ② 上升曲线段（弹塑性＋裂缝扩展阶段） ③ 下降曲线段（裂缝失稳扩展＋破坏阶段） 影响应力—应变曲线的因素有混凝土强度、加载速度等。 应力小于fc的20%～30%时（a点），应力应变关系接近直线。 当应力?，呈现塑性。应力增大到fc 的80%左右（b点），应变增长更快。 应力达到fc （c点）时，试件表面出现纵向裂缝，试件开始破坏。达到的最大应力σo称为砼棱柱体抗压强度fc，相应的应变为εo一般为0.002左右。 εcu最大压应变 ?(MPa) fc o ?0 ?(10-3) a b c d 2 25 20 15 10 5 4 6 8 10 加载速度快 砼强度提高 加载速度慢 砼强度降低 作用是：加载至 峰值应力后，吸 收试验机的变形 能，测出下降段 P P ★影响应力—应变曲线形状因素 砼强度低，曲线平坦；强度高，曲线陡，εcu小； 加载速度快，最大应力提高，曲线陡；加载速度慢，曲线平缓，εcu增大。 图1-9 不同强度的混凝土的?－?曲线 εcu越大，表示混凝土的塑性变形能力越大，也就是延性 (指构件最终破坏之前经受非弹性变形的能力) 越好。 混凝土的强度等级越高，上升段长，峰点越高，峰值应变也有所增大；下降段越陡。 εcu最大压应变 B.混凝土在重复荷载下的变形性能 因混凝土是弹塑性材料，当进行加载后再卸载，其部分应变立即或经过一段时间后恢复（弹性应变），而另一部分应变则不能恢复（残余应变），一次加载、卸载循环中混凝土的应力－应变曲线形成一闭合环。 在较高应力水平下对混凝土施加重复荷载，其应力—应变曲线环逐渐靠近，退化成一条直线，再经过数次的重复加载，应力—应变关系曲线由“凸”向应力轴变为“凸”向应变轴且不再形成闭合环；最终混凝土试件因裂缝过宽或变形过大而破坏。 ?p ?e ? ? 重复荷载下的应力-应变曲线 破坏 fcf ?3 ?2 ?1 ? 疲劳强度fc 因重复荷载作用引起的破坏称之为疲劳破坏,混凝土的疲劳破坏强度与其上应力最小值与最大值的比值r和荷载的重复次数有直接关系。 0 ?c0.5fc，线性徐变； ?c0.5fc ，非线性徐变。 P 弹变 徐回 t0 t1 t 弹变?e 徐变?cr 永久变形 总变形 最终徐变 C.混凝土长期荷载作用下的变形性能 现象：荷载长时间持续作用下，尽管混凝土上的应力不变，其变形也会随时间的延长而增大（徐变）。 原因：1.胶凝体的粘性流动； 2.混凝土内部微裂缝的不断发展。 影响因素： 1.应力：?c0.5fc，线性徐变；0.5fc?c0.8fc，非线性徐变； ?c0.8fc，混凝土破坏； 2.龄期：加荷时混凝土的龄期