§2钢筋溷凝土结构材料的物理力学性能课件(2280KB).ppt

应力条件 是指初应力(initial stress)水平si /fc和加荷时混凝土的龄期t0，它们影响徐变的非常主要的因素。 当初始应力水平si /fc ≤ 0.5时，徐变值与初应力基本上成正比，这种徐变称为线性徐变。 当初应力si 在(0.5~0.8) fc 范围时，徐变最终虽仍收敛，但最终徐变与初应力si不成比例，这种徐变称为非线性徐变。当初应力si 0.8fc 时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。 高强混凝土的密实性好，在相同的si /fc比值下，徐变比普通混凝土小得多。但由于高强混凝土承受较高的应力值，初始变形较大，故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性徐变的范围可达0.65fc，长期强度约为0.85fc，也比普通混凝土大一些。 应力条件 是指初应力(initial stress)水平si /fc和加荷时混凝土的龄期t0 ，它们是影响徐变的非常主要的因素。 徐变性质： 线性徐变 初应力 ?c?0.5fc 徐变与初应力呈正比 非线性徐变 ?c 0.5fc 当?c 0.8fc ，徐变发展最终导致破坏 作为混凝土的长期抗压强度。 0.8fc 混凝土在长期高应力状态下，其抗压强度降低 徐变收敛 徐变不收敛 初应力值 对徐变的影响 加荷持续时间对徐变的影响 初始应力大，徐变大 加荷龄期越早，混凝土的徐变越大。 加荷持续时间越长，混凝土的徐变越大 3．混凝土在重复荷载下的变形（疲劳变形） 工程实例：吊车梁、钢筋混凝土桥及港口海岸的混凝土结构 （1）混凝土一次加荷卸荷时： （2）混凝土在多次重复荷载作用下曲线的 曲线 a. 加荷应力 b. 加荷应力 （1）混凝土一次加荷卸荷时： 曲线与横坐标成一环状 a. 加荷应力 时，每次卸荷时，塑性变形（不可恢复变形）逐渐减小，曲线越来越闭合成一直线； （2）混凝土在多次重复荷载作用下曲线的 曲线 （某一应力）时， b. 加荷应力 曲线由凸向应力轴逐渐转为凹向应变轴， 标志混凝土内部微裂缝发展加剧趋近破坏。 混凝土疲劳强度：承受某一规定重复次数的荷载而发生破坏时的应力值。 其中：疲劳强度修正系数 查附表 fcf ——混凝土的抗压疲劳强度 ftf ——混凝土的抗拉疲劳强度 4. 混凝土的收缩（Shrinkage） （1）定义：混凝土在空气中硬结过程中体积缩小的现象 （2）收缩产生的原因： ① 胶凝体本身的体积收缩(凝结） ② 混凝土因失水产生的体积收缩（干缩） （3）混凝土收缩随时间的发展规律 图2-21 混凝土的收缩随时间发展的规律 ※ 混凝土的收缩随时间而增长 ※ 两周可完成全部收缩的25%， 一个月可完成50% ※ 整个收缩过程可延续两年以上 a. 构件在不受外力情况下只产生体积减小； b. 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。 （4）混凝土收缩对结构的影响 c. 预应力构件中预应力损失（预应力筋与混凝土一同回缩引起预应力损失）； 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 故收缩应变如受到约束，极易导致开裂。 某些对跨度比较敏感的超静定结构（如拱结构）产生内力。 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 ◆ 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——施工缝。 (5) 影响因素 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。 蒸汽养护 常温养护 0 5 10 15 20 0.1 0.2 0.3 0.4 收缩(?10–3) 时间 (月) 2、混凝土的膨胀 ——混凝土在水中硬结过程体积膨胀的现象 水下建筑物 4. 混凝土的徐变(Creep) （1）、徐变的定义：混凝土在荷载长