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3、混凝土在荷载重复作用下的变形（疲劳变形） ◆ 疲劳强度 　混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采用100mm×100mm×300mm 或着150mm×150mm×450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或其以上循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。 ◆ 影响因素 　施加荷载时的应力大小是影响应力-应变曲线不同的发展和变化的关键因素，即混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的增大而增大。 混凝土在荷载重复作用下的应力-应变关系 2.3.1　粘结的意义 　粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础 2.3.2　粘结力的形成 ◆变形钢筋与混凝土之间的机械咬合作用主要是由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。 2.3.3　粘结强度 ◆测试 ◆平均粘结强度 影响粘结的因素 　影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多，主要有混凝土强度、保护层厚度及钢筋净间距、横向配筋及侧向压应力，以及浇筑混凝土时钢筋的位置等。 Ａ.光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度都随混凝土强度等级的提高而提高，但不与立方体强度成正比。 Ｂ.变形钢筋能够提高粘结强度，但外形变化对粘结强度的影响不敏感。 Ｃ.钢筋间的净距及混凝土保护层厚度对粘结强度也有重要影响。 ◆不同强度混凝土的粘结应力和相对滑移的关系 ◆保证粘结的构造措施 对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度； 为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求； 在钢筋的搭接接头内应加密箍筋； 为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩； 对大深度混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣； ◆基本锚固长度 　钢筋的基本锚固长度取决于钢筋的强度及混凝土抗拉强度，并与钢筋的外形有关。《规范》规定纵向受拉钢筋的锚固长度作为钢筋的基本锚固长度，其计算公式为： 　钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根钢筋上应尽量少设接头，接头位置应错开，机械连接接头能产生较牢固的连接力，应优先采用机械连接。 粘结破坏的形态 当产生粘结破坏时，一般会引起混凝土沿着钢筋劈裂。 原因： 主要是由于变形钢筋的凸肋与混凝土产生机械咬合后，引起在混凝土中产生环向拉力所致。 若劈裂裂缝延伸至钢筋末端，将发生完全粘结破坏。钢筋与混凝土之间产生相对滑移，梁即完全失去承载力。 式中:N—钢筋的拉力；ｄ—钢筋的直径；l—粘结的长度。 假定在整个钢筋埋置长度范围内粘结应力均匀分布，可按下式计算平均粘结强度。 Ｄ.横向钢筋可以限制混凝土内部裂缝的发展，提高粘结强度。 Ｅ.在直接支撑的支座处，横向压应力约束了混凝土的横向变形，可以提高粘结强度。 Ｆ.浇筑混凝土时钢筋所处的位置和浇注质量也会影响粘结强度。　 水平位置浇注的钢筋，其上部混凝土比较密实，而直接位于下方的混凝土，由于水分散失，气泡逸出及混凝土下沉，并不与钢筋紧密接触。形成一强度较低的非密实层，粘结强度显著降低。 底部钢筋 顶部钢筋 浇注质量较好 τ(MPa) S(mm) 底部钢筋 顶部钢筋 浇注质量差 浇注位置和质量对粘结应力的影响 水平浇注试件比竖向浇注试件粘结强度低。 S(mm) 1 2 3 4 5 17.9Mpa 34.1Mpa 80.5Mpa 2 4 6 8 10 12 14 16 τ(MPa) 横向钢筋和侧向压力的存在，都会提高粘结强度。 横向钢筋的存在延缓了内裂缝的发展，并可限制到达构件表面的劈裂裂缝的宽度，因而可提高粘结强度，横向压力则可约束混凝土的横向变形，使钢筋与混凝土间抵抗滑动的摩阻力增大，因而可提高粘结强度。 钢筋外形系数 0.17 0.16 0.13 0.19 0.14 0.16 α 七股钢绞线 三股钢绞线 螺旋筋钢丝 刻痕钢丝 带肋钢筋 光面钢筋 钢筋类型 在一轴受压一轴受拉状态下，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。 ◆双轴应力状态 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。 2.2.3复杂应力下混凝土的受力性能 横向钢筋(螺旋筋)的约束作用对混凝土的应力应变全曲线有明显的影响。约束混凝土应力应变曲线的峰值应力和相应的峰值应变均有提高，而以下降段的变化最为明显。 螺旋筋的存在约束了内裂缝的持续扩展，提高了裂缝面上的摩擦咬合力，使应力下降减缓，改善了混凝土的后期变形能力。因此，受地震作用的梁、柱和节点区，采用间距较密的箍筋约束混凝土可以有效地提高构件的延性。 ? 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