工程结构第一章(道桥).pptVIP

;1.了解钢筋混凝土的基本概念及特点 2.掌握钢筋的物理性能及主要强度指标，理解混凝土及钢筋在工程实际当中的应用。 3.论述钢筋与混凝土之间的黏结及相互影响;;1. 钢筋混凝土结构的基本概念; 混凝土有良好的抗压强度，适用于承压为主的构件，如柱和拱。另一方面，混凝土是一种脆性材料、抗拉强度远低于抗压强度，故素混凝土不适用于制作完全受拉或部分截面受拉的结构构件。;Pcr = 9.7kN;Pcr = 9.7kN; ? 共同工作的基础，因为： ? 两者之间存在较好的传递应力的能力，粘结力； ? 两种材料的温度线膨胀系数相近； ? 混凝土对钢筋的保护，抗火和耐久性提高。;1）就地取材； 2）耐久性好； 3）整体性好； 4）可模性好； 5）耐火性好。;第二节 混凝土;一、 混凝土的强度;1.混凝土的抗压强度 1）立方体抗压强度 我国规定用立方体抗压强度作为混凝土强度的??本指标。新修订《桥规》中规定;图2-1混凝土立方体试块的破坏特征a)不涂润滑剂　b)涂润滑剂;《混凝土结构设计规范》规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值fcu,k确定。 混凝土强度C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N /mm2。其中，C50～C80属高强度混凝土范畴。 ;公路桥涵受力构件的混凝土强度等级选择规定： （1）钢筋混凝土构件不应低于从C20，当采用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于C25。 （2）预应力混凝土构件不应低于C40.; 混凝土的抗压强度与试件的形状有关,采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。; 《混凝土结构设计规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号fck表示，下标c表示受压，k表示标准值。; 考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况等方面与试件的差别，实际构件强度与试件强度之间将存在差异，《混凝土结构设计规范》基于安全取偏低值，轴心抗压强度标准值与立方体抗压强度标准值的关系按下式确定：;2.混凝土的轴心抗拉强度ft ft是钢筋混凝土及预应力混凝土构件的抗裂度和裂缝宽度及构件斜截面强度时的主要强度指标。; 抗拉强度是混凝土的基本力学指标之一，其标准值用ftk表示，下标t表示受拉，k表示标准值。混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定。;F——破坏荷载； d——圆柱体直径或立方体边长； l——圆柱体长度或立方体边长。;《规范》规定材料强度的标准值 fk 应具有不小于95%的保证率。 ????????????????????????? ;二、 混凝土的变形性能;1.混凝土的受力变形;图2-10 不同强度的混凝土的应力-应变曲线比较;混凝土在重复荷载作用下的应力～应变关系;混凝土在长期荷载作用下的变形—徐变 ; 缺点：徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期高应力作用下，甚至会导致破坏。 优点：徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。注意：与混凝土的收缩一样，徐变也与时间有关。因此，在测定混凝土的徐变时，应同批浇筑同样尺寸不受荷的试件，在同样环境下同时量测混凝土的收缩变形，从徐变试件的变形中扣除对比的收缩试件的变形，才可得到徐变变形。;影响因素★内在因素：是混凝土的组成和配比。1）水灰比：（应力不变）水灰比越大，徐变越大；2）水泥用量：若水灰比不变，水泥用量越多，徐变越大；3）骨料弹性性质：骨料越坚硬，骨料(aggregate)的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，水泥的徐变约束作用越大；4）骨料级配：级配越好，徐变越小； ;(4)混凝土的变形模量;3)混凝土的切线模量;4. 混凝土的收缩  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。; 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