钢筋和混凝土的力学性能.pptVIP

试验方法方面 试件形状、尺寸、加载速度等 （4）加载速度 （5）加载龄期 加载速度越快，测得的强度越高。 加载龄期越长，测得的强度越高。 影响混凝土强度的因素，尤其是试验方法对强度的影响因素众多，因此，如何区分不同级别的混凝土？规范规定：混凝土的强度等级用“立方体抗压强度”来划分。 立方体抗压强度fcu,k 用标准试块按照标准方法测得的强度 采用边长为150mm的立方体试件，在温度20±3℃，湿度90%以上的潮湿空气中养护28天，依据标准试验方法对试件进行加压，测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k，作为划分混凝土强度等级的依据。 2、 《混凝土结构设计规范》根据混凝土立方体抗压强度将混凝土划分为14个强度等级： C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80 C15 C CONCRETE 15 立方体抗压强度标准值为15N/mm2。 若无边长为150mm的立方体试件，也可用边长为100mm或200mm的试件代替，但测得的强度应乘以相应的换算系数： 100mm 200mm ×0.95 ×1.05 立方体抗压强度fcu,k 轴心抗压强度fc 采用边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件作为混凝土轴心抗压强度的标准试件，制作养护方法与立方体试件的方法相同。 3、 轴心抗压强度fc fcfcu 棱柱体抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值之间存在线性关系，比值大概在0.7~0.92之间。 规范规定：轴心抗压强度标准值fck与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系如下式： 棱柱体强度与立方体强度之比，C50以下取0.76，C80取0.82,中间按线性插值。 高强混凝土的脆性折减系数，C40以下取1.00，C80取0.87，中间线性插值。 考虑实际构件与试件混凝土之间的差异等，引入的修正系数。 轴心抗拉强度ft 轴心抗拉强度ft远远小于轴心抗压强度fc，一般只有5%~10%，且强度等级越高，这个比值越小。 测定方法： 轴心受拉试验 500 150 150 150 150 100 100 直径16-20mm 压 拉 P P P P P d d 劈裂试验 4、 d：立方体边长或圆柱体直径 l：立方体边长或圆柱体长度 P 根据试验结果统计分析，取混凝土轴心抗拉强度试验平均值ft与立方体抗压强度试验平均值fcu的关系为： 轴心抗拉强度ft 规范规定轴心抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k的关系为： 高强混凝土的脆性折减系数，C40以下取1.00，C80取0.87，中间线性插值。 考虑实际构件与试件混凝土之间的差异等，引入的修正系数。 混凝土强度变异系数,取值见《混凝土试验规程》。 复合应力状态下的混凝土强度 5、 在钢筋混凝土结构中，混凝土一般处于复合应力状态。 双向应力状态： σ1 σ1 σ2 σ2 当双向受压时，一向的抗压强度随另一向应力的增加而增加。 当双向受拉时，一向的抗拉强度基本上与另一向拉应力大小无关。 当一向受拉、一向受压时，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低。 双向应力状态： σ2 σ2 τ τ 混凝土的抗压强度由于剪应力的存在而降低。 混凝土的抗剪强度随着拉应力的增大而减小。 混凝土的抗剪强度随着压应力的增大先增大后减小。 注：剪应力会影响梁、柱中受压区混凝土的抗压强度。 三向受压状态： 三向受压时，混凝土一向抗压强度随另二向压应力的增加而增加，且混凝土的极限压应变也大大增加。 工程中，可通过设置密排螺旋筋或箍筋来约束混凝土，改善钢筋混凝土 构件的受力性能。钢管混凝土中的钢管也起到对混凝土的约束作用。 二、混凝土的变形 变形 荷载作用下的变形 非荷载作用下的变形 短期一次荷载作用下的变形 多次重复荷载作用下的变形 热胀冷缩、湿胀干缩 结硬时的收缩与膨胀 长期荷载作用下的变形 1、混凝土在短期一次加载时的变形 混凝土短期一次加载是指荷载从零开始单调增加至试件破坏，通常采用棱柱体试件来测定，其应力-应变关系是混凝土最基本的力学性能之一。 从开始加载到A点（约为0.3fc）时，砼基本处于弹性状态，应力应变关系接近直线。 随着应力的增大，砼出现塑性，应力在0.3fc~0.8fc(AB段)时，应变增长速度较应力快。 超过B点，应变增长速度更快，试件中部出现平行于压力方向的裂缝，应力很快达到了砼的抗压强度fc（C点）。 应力达到fc= fc0后，试件承载能力下降，裂缝迅速发展。应力应