水工钢筋混凝土结构课件第一讲.pptVIP

★含碳量高，屈服强度和抗拉强度高，伸长率小，流幅缩短。 ?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。 ?砼的抗剪强度：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，内裂缝发展明显，抗剪强度随压应力的增大而减小。 3.混凝土的变形性能 混凝土的变形：(1) 受力变形；(2) 环境条件变形。 （一）混凝土的受力变形 混凝土的受力变形：(1) 一次短期加载下的变形；(2)重复加载下的变形；(3)长期加载下的变形。 A．混凝土在一次短期加载下的变形性能 混凝土完整的应力－应变曲线大致可由三阶段组成。 ① 近似直线段（近似弹性阶段） ② 上升曲线段（弹塑性＋裂缝扩展阶段） ③ 下降曲线段（裂缝失稳扩展＋破坏阶段） 影响应力—应变曲线的因素有混凝土强度、加载速度等。 应力小于fc的20%～30%时（a点），应力应变关系接近直线。 当应力?，呈现塑性。应力增大到fc 的80%左右（b点），应变增长更快。 应力达到fc （c点）时，试件表面出现纵向裂缝，试件开始破坏。达到的最大应力σo称为砼棱柱体抗压强度fc，相应的应变为εo一般为0.002左右。 εcu最大压应变 ?(MPa) fc o ?0 ?(10-3) a b c d 2 25 20 15 10 5 4 6 8 10 加载速度快 砼强度提高 加载速度慢 砼强度降低 作用是：加载至 峰值应力后，吸 收试验机的变形 能，测出下降段 P P ★影响应力—应变曲线形状因素 砼强度低，曲线平坦；强度高，曲线陡，εcu小； 加载速度快，最大应力提高，曲线陡；加载速度慢，曲线平缓，εcu增大。 图1-9 不同强度的混凝土的?－?曲线 εcu越大，表示混凝土的塑性变形能力越大，也就是延性 (指构件最终破坏之前经受非弹性变形的能力) 越好。 混凝土的强度等级越高，上升段长，峰点越高，峰值应变也有所增大；下降段越陡。 εcu最大压应变 B.混凝土在重复荷载下的变形性能 因混凝土是弹塑性材料，当进行加载后再卸载，其部分应变立即或经过一段时间后恢复（弹性应变），而另一部分应变则不能恢复（残余应变），一次加载、卸载循环中混凝土的应力－应变曲线形成一闭合环。 在较高应力水平下对混凝土施加重复荷载，其应力—应变曲线环逐渐靠近，退化成一条直线，再经过数次的重复加载，应力—应变关系曲线由“凸”向应力轴变为“凸”向应变轴且不再形成闭合环；最终混凝土试件因裂缝过宽或变形过大而破坏。 ?p ?e ? ? 重复荷载下的应力-应变曲线 破坏 fcf ?3 ?2 ?1 ? 疲劳强度fc 因重复荷载作用引起的破坏称之为疲劳破坏,混凝土的疲劳破坏强度与其上应力最小值与最大值的比值r和荷载的重复次数有直接关系。 0 ?c0.5fc，线性徐变； ?c0.5fc ，非线性徐变。 P 弹变 徐回 t0 t1 t 弹变?e 徐变?cr 永久变形 总变形 最终徐变 C.混凝土长期荷载作用下的变形性能 现象：荷载长时间持续作用下，尽管混凝土上的应力不变，其变形也会随时间的延长而增大（徐变）。 原因：1.胶凝体的粘性流动； 2.混凝土内部微裂缝的不断发展。 影响因素： 1.应力：?c0.5fc，线性徐变；0.5fc?c0.8fc，非线性徐变； ?c0.8fc，混凝土破坏； 2.龄期：加荷时混凝土的龄期越早，徐变越大； 3.环境湿度：湿度愈大，徐变愈小； 4.水泥用量及水灰比： 徐变与水泥用量及水灰比成正比； 部分徐变可恢复（弹性徐回）；大部分徐变不可恢复（残余变形）。 徐变对混凝土结构的影响 有利：徐变造成结构内力的重新分布，降低高应力，提高 低应力，改善了结构的内力分布； 徐变改善钢筋与混凝土之间的应力分布，使结构最 终内力分布和材料的利用趋向合理。 不利：徐变降低构件的刚度，加大构件的变形； 徐变增大预应力混凝土构件中预应力钢筋的应力损 失，降低预应力效果； 徐变对构件中的裂缝有增大作用。 P As P As ?s1 ?c1 P ?s2 As ?s2 P拆去，钢筋受压，混凝土受拉.