01-钢筋混凝土材料的物理力学性能.pptVIP

28 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 《规范》采用对棱柱体试件重复加荷卸荷后的直线斜率作为混凝土的受压弹性模量Ec，通过试验统计分析得出 《规范》给定的混凝土受压弹性模量Ec值见表1-3。混凝土的受拉弹性量模取值同受压弹性模量。 混凝土的剪变模量Gc取0.4Ec。 29 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 3. 混凝土的徐变 (1)徐变的定义 混凝土在荷载长期作用下，应力不变，应变 随时间不断增长的现象称为混凝土的徐变。 (2)徐变应变εcr与时间t的变化曲线 混凝土棱柱体试件在荷载长期作用下，应变ε与 时间t的变化曲线。 30 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 徐变在初期发展较快，经过很长时间后趋于稳定。 徐变应变εcr与弹性应变εce的比值可达2～4。 (3)徐变的分类 当σ≤0.5 fc时，εcr与σ成正比，称为线性徐变； 当σ＞0.5 fc时，εcr较σ增长更快，称为非线性徐变。 当σ0.8 fc时，徐变变形将导致试件破坏，因此 σ=0.8 fc可作为混凝土的长期抗压强度。 (4)徐变产生的主要原因 混凝土中水泥凝胶体的粘性流动和内部微裂缝的发 展所致。 31 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 (5) 影响徐变大小的因素 加荷应力越大，徐变越大； 水泥用量多或水灰比大，徐变就增大； 骨料的弹性模量大，徐变就小； 养护条件好，龄期长，则徐变就小； 使用环境干燥、高温，则徐变就较大。 (6) 徐变对结构的影响 使混凝土结构的变形增大； 在预应力混凝土构件中产生较大的预应力损失； 可引起构件的截面应力重分布。 影响因素：混凝土的徐变除与构件截面的应力大小和时间长短有关外，还与混凝土所处环境条件和混凝土的组成有关。养护条件越好，周围环境的湿度越大，构件加载前混凝土的强度愈高，水泥用量愈少，混凝土越密实，集料含量越大，集料刚度越大，则徐变越小。 对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，混凝土的收缩就会使构件中产生收缩应力，收缩应力过大，就会使构件产生裂缝，以致影响结构的正常使用；在预应力混凝土构件中混凝土收缩将引起钢筋预应力值损失，等等。 32 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 4.混凝土的收缩和温度变形 (1)混凝土的收缩 混凝土在空气中结硬时体积会缩小的现象称为混凝 土的收缩。 混凝土的收缩变形早期发展较快，之后逐渐减慢， 较长时间后趋于稳定。 当混凝土的收缩变形受到约束时，将在混凝土中产生拉应力，可导致混凝土构件开裂或使预应力混凝土构件产生预应力损失。 为减小混凝土的收缩，应采取增加混凝土的密实度、加强对混凝土的早期养护或设置施工缝等措施。 33 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 (2)混凝土的温度变形 混凝土在温度变化时，体积热胀冷缩，称为温度变形。混凝土的温度线膨胀系数一般可取1×10-5/℃。 当混凝土的温度变形受到约束时，将产生温度应力，可使结构产生裂缝。故可采取在结构的适当部位设置伸缩缝等措施减小温度变形的不利影响。钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距见《规范》。 混凝土不是弹性材料，其应力和应变不呈线性关系，在不同应力阶段的变形模量（应力与应变之比）不同，原点切线很难准确地作出。实用中，采用应力上限为（0.4~0.5）fc循环5~10次后的应力-应变曲线，应力为（0.4~0.5）fc时的切线模量作为混凝土的弹性模量的近似值。 2.混凝土的弹性模量 1. 混凝土的强度等级； 2. 收缩与徐变的概念。 难点提示 34 第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结 2.3.1 粘结的作用及产生的原因 1. 粘结的作用 保证混凝土与钢筋共同受力变形的最基本条件。 2. 粘结产生的原因及组成 混凝土中水泥凝胶与钢筋表面之间的胶结力。 混凝土收缩，将钢筋紧紧握裹而产生的摩擦力。 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机