第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能--混凝土结构基本原理课件.ppt

第二章 钢筋和混凝土材料力学性能 同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 一、钢筋的强度和变形 3. 钢筋的冷加工和热处理 一、钢筋的强度和变形 3. 钢筋的冷加工和热处理 一、钢筋的强度和变形 3. 钢筋的冷加工和热处理 一、钢筋的强度和变形 4. 钢筋的徐变和松弛 一、钢筋的强度和变形 5. 钢筋的疲劳 一、钢筋的强度和变形 6. 混凝土结构对钢筋的要求 一、钢筋的强度和变形 7. 钢筋应力-应变曲线的数学模型 二、混凝土的强度和变形 1. 单轴受力状态下混凝土的抗压强度 二、混凝土的强度和变形 1. 单轴受力状态下混凝土的抗压强度 二、混凝土的强度和变形 1. 单轴受力状态下混凝土的抗压强度 二、混凝土的强度和变形 2. 单轴受力状态下混凝土的抗拉强度 二、混凝土的强度和变形 2. 单轴受力状态下混凝土的抗拉强度 二、混凝土的强度和变形 2. 复合受力状态下混凝土的抗拉强度 二、混凝土的强度和变形 2. 复合受力状态下混凝土的抗拉强度 二、混凝土的强度和变形 3. 混凝土的疲劳强度 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 混凝土的弹性模量的试验方法（150×150 × 300标准试件） ?c/fc ?c 0.5 5~10次 此线和原点切线基本平行，取其斜率作为Ec 混凝土的泊松比和剪切模量 混凝土的泊松比，在压力较小时为0.15~0.18，接近破坏时可达0.5以上，一般可取0.2 混凝土的剪切模量为 长期荷载作用下混凝土的变形性能----徐变 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 5 10 15 20 25 30 35 (×10-3) (月) ?c0.5fc，线性徐变 ?c0.8fc，非线性徐变 ?cr ?e ?e’ ?e’’ ?cr’ P 原因之一，胶凝体的粘性流动 原因之二，混凝土内部微裂缝的不断发展 长期荷载作用下混凝土的变形性能----影响徐变的因素 应力： ?c0.5fc，徐变变形与应力成正比----线性徐变 0.5fc?c0.8fc，非线性徐变 ?c0.8fc，造成混凝土破坏，不稳定 加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大 水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大 骨料越硬，徐变越小 混凝土的收缩----结硬过程中混凝土体积缩小的性质 水泥品种：等级越高，收缩越大 水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料：骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等 * * ? ? A B’ B C D E 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 拉断 BC段为屈服平台 CD段为强化段 0.2% ? ? ?0.2 标距 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同 ? ? A B’ B C D E 0.2% ? ? ?0.2 强度指标 * 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度 强度指标的确定 强度 随机变量 强度标准值 根据统计资料，运用数理统计方法确定的具有一定保证率（钢筋为97.73%）的统计特征值： 强度标准值=强度平均值-2×均方差 概率密度 材料强度 强度平均值 强度标准值 ? ? A B’ B C D E 0.2% ? ? ?0.2 变