钢筋和混凝土的材料性能.ppt

* 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 四、复杂应力下混凝土的受力性能 ◆双轴应力状态 Biaxial Stress State 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 四、复杂应力下混凝土的受力性能 ◆双轴应力状态 Biaxial Stress State 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 四、复杂应力下混凝土的受力性能 ◆双轴应力状态 Biaxial Stress State 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 双向受压强度大于单向受压强度，最大受压强度发生在两个压应力之比为0.3 ~0.6之间，约为(1.25~1.60 )fc。 双轴受压状态下混凝土的应力-应变关系与单轴受压曲线相似，但峰值应变均超过单轴受压时的峰值应变。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 在一轴受压一轴受拉状态下(第二、四象限)，任意应力比情况下均不超过其相应单轴强度。并且抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减小。 四、复杂应力下混凝土的受力性能 ◆双轴应力状态 Biaxial Stress State 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 四、复杂应力下混凝土的受力性能 ◆双轴应力状态 Biaxial Stress State 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 在双轴受拉状态下（第一象限），则不论应力比多大，抗拉强度均与单轴抗拉强度接近。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 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。 混凝土的抗剪强度：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，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 ◆三轴应力状态 Triaxial Stress State 三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。一般采用圆柱体在等侧压条件下的试验测定抗压强度。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 ◆三轴应力状态 Triaxial Stress State 三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。一般采用圆柱体在等侧压条件下的试验测定抗压强度。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 五、混凝土的收缩和徐变Shrinkage and Creep 1、混凝土的收缩 Shrinkage (P.26) 混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。 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。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。 某些对跨度比较敏感的超静定结构（如拱结构），收缩也会引起不利的内力。 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 混凝土的收缩是随时间而增长的变形，早期收缩变形发展较快，两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50%，以后变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。 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 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.2 混凝土 ◆ 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