傅老板的课件第章 混凝土与钢筋的力学性能...doc

1、《混凝土结构设计讲义》 白绍良 重庆大学土木工程学院 2、《钢筋混凝土原理和分析》 过镇海 时旭东 清华大学出版社 3、《现代混凝土结构基本理论及应用》 贡金鑫 魏巍巍 赵尚传 中国建筑工业出版社 第1章 混凝土与钢筋的力学性能 1.1混凝土的力学性能 组成：水泥、水、细骨料、粗骨料、添加剂 加工过程：搅拌、注模、振捣、养护→硬化成的一种人工合成材料 基本受力特点： 复杂的微观内应力、变形和裂缝状态； 变形的多因素组成； 应力状态和加载途径对力学性能有很大影响； 加载时间和环境条件对力学性能有很大影响； 1. 2单向受力混凝土的力学性能 1. 2.1普通混凝土的抗压强度（＜C50） 1、强度 立方体抗压强度：（中国、英国、德国、俄罗斯等） 棱柱体抗压强度： 圆柱体抗压强度：（美国、欧洲、日本、新西兰、澳大利亚等） 2、各强度之间的关系 ① 与的关系 （中国）； （俄罗斯）； （欧洲） ② 与的关系： 表1-1 与的强度相对值表 试件 立方体圆柱体（Ф150mm300mm） 边长（mm） 强度等级 200 150 100 C20~C40 C50 C60 C70 C80 抗压强度相对值 0.95 1.05 0.80 0.83 0.86 0.875 0.89 ③ 混凝土的平均强度，标准强度和设计强度的关系 混凝土的强度分布 表1-2 立方体强度混凝土的变异系数 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60~C80 0.21 0.18 0.16 0.14 0.13 0.12 0.12 0.11 0.11 0.10 （1.1）（具有95%的保证率） （1.2） 中国： 表1-2 各国标准中混凝土分项系数取值 国别 美国 中国 英国 欧洲 1.43 1.4 1.5 1.5 注：不同国家的表达形式有所不同，如美国 1. 2. 2普通混凝土一次加压下的关系 棱柱体试件一次加压下的关系 加载至E点后的外观 1、曲线的特点 ① 应力较小（，图中A点），应力与应变近似按比例增长，塑性变形和微裂缝稍有发展，混凝土的泊松比，体积应变（）为压缩，残余变形很小。 ② 应力为时（B点），内部微裂缝发展较多，但裂缝为稳定发展阶段（荷载不增大裂缝发展停滞），变形增大，泊松比接近0.5，体积压缩变形达极植，但试件表面尚无肉眼可看见裂缝。 ③ B点之后，混凝土内部出现非稳定裂缝，应变和泊松比增长很快，体积压缩变形开始恢复，应力达峰值点C，相应的应变为峰值应变。 ④ 曲线进入下降段不久，应力，试件中部表面出现可见裂缝，裂缝细而短，平行于受力方向。 ⑤ 继续增大应变，试件内部骨料和砂浆界面裂缝，以及砂浆内的裂缝不断地延伸、扩展和连通，试件的承载力迅速下降，曲线达D点。 ⑥ 裂缝进一步发展，试件中部的混凝土逐步压碎（E点）。此时，试件的应变约为，残余强度约为（0.4~0.6），在更大的应变下，混凝土的残余强度仍未完全丧失。 2、 关于下降段的讨论 ① 实现下降段的试验方法（由力加载模式转换成位移加载模式）……。 3、常用的数学模型 Hognestad Rüsh Kent-Park Sargin, Saenz ① Hognestad (美国) ② Rüsh（德国） ③ 中国（02规范） 1. 2. 3高强混凝土的性能 主要通过降低水灰比来达到提高混凝土强度的目的。通过添加粉煤灰、硅粉保证混凝土的流动性。对粗骨料的强度有一定要求。 1、高强混凝土一次加压下的关系：  高强混凝土一次加压下的关系 2、高强混凝土具有以下特点： ① 内部的微裂缝出现晚，但一旦出现沿竖向迅速发展、贯通； ②（75～90%）③ 比普通混凝土大，可达0.0025甚至更大； ④ 下降段陡，短，强度下降快，脆性、延性差； ⑤ 进入下降段后的破碎过程呈爆裂形式； ⑥ 随混凝土强度的提高而提高。 我国规范规定9度区≤C60，8度≤C70。 1. 2. 4高性能混凝土 纤维（钢纤维、聚丙乙烯纤维）混凝土，自密实混凝土等。 1. 2. 5混凝土受重复加、卸载的性能 在实际工程中，由于有可变荷载的作用，结构或构件往往要受到重复加作用(如厂房中的梁)，则混凝土要受到重复应力的作用。目前已经进行了混凝土在多种形式下的重复荷截试验，尽管不能完全模拟结构中的混凝土受力，但可得到一般性的规律和结论。 1、 重复加卸、载试验可归纳为以下5种：