第1章_钢筋混凝土材料的力学性能.pptVIP

徐变的影响因素： 内在因素 ——混凝土的组成和配比。骨料的刚度越大，体积比越大，徐变就越小；水灰比越小，徐变也越小。 环境影响 ——养护条件和使用条件。受荷前养护的温湿度越高，徐变就越小；受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大 应力条件 ——初应力水平σci /fc 和加荷时混凝土的龄期 t0，它们是影响徐变的主要因素。 线性徐变 初应力 ?c?0.5fc 徐变与初应力呈正比,徐变系数ψ 成常数。 非线性徐变 初应力 ?c 0.5fc 徐变最终仍收敛，但徐变系数ψ随σci的增大而增大。 徐变将不收敛 当?c 0.8fc ，徐变发展最终导致破坏 作为混凝土的长期抗压强度。 0.8fc 定义徐变变形εcr与初始应变εci的比值为徐变系数ψ，即 徐变的性质 徐变对结构的影响： ? 使构件的变形增加； ? 在截面中引起应力重分布； ? 在预应力混凝土结构中引起预应力损失。 （三） 混凝土在多次重复荷载下的应力－应变关系 ? 如果我们将混凝土棱柱体试块加荷使其压应力达到某个数值σ，然后卸荷至零，并把这一循环多次重复下去，就称为多次重复荷载。 ?我们通常把能使试件循环200万次或次数稍多时发生破坏的压应力称为混凝土的疲劳抗压强度，用符号 表示。 多次重复荷载下应力应变曲线 1. 混凝土一次加荷卸荷时：曲线与横坐标成一环状 2. 混凝土在多次重复荷载作用下的曲线 a. 加荷应力 时，每次卸荷时，塑性变形（不可恢复变形）逐渐减小，曲线越来越闭合成一直线； b. 加荷应力 （某一应力）时，曲线由凸向应力轴逐渐转为凸向应变轴，标志混凝土内部微裂缝发展加剧趋近破坏。（疲劳破坏） 由上述a、b可以得出，曲线不同的变化过程取决于施加应力的大小 疲劳抗压强度 能使试件循环200万次或次数稍多时发生破坏的压应力 影响疲劳抗压强度的因素 1、荷载重复次数和砼强度等级 2、重复荷载应力变化幅度 在相同的重复次数下，砼的疲劳强度随 增加而增大。 混凝土在空气中结硬体积减小的现象。 蒸汽养护 常温养护 0 5 10 15 20 0.1 0.2 0.3 0.4 收缩(?10–3) 时间 (月) 四、混凝土的非受力变形 收缩 混凝土的收缩随时间发展的规律 ※ 混凝土的收缩随时间而增长 ※ 两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50% ※ 整个收缩过程可延续两年以上 混凝土开裂时应变约为(0.5~2.7)×10-4，而收缩应变终极值约为(2~5)×10-4，故收缩应变如受到约束，极易导致开裂。 ◆ 混凝土收缩的影响因素 ※ 环境的温度湿度 ※ 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、养护条件 收缩的性质 自由收缩：对结构没影响 约束收缩 来自内部的钢筋约束 来自支座的外部约束 收缩对结构的影响 a. 构件未受荷之前产生裂缝； b. 预应力构件中预应力损失（预应力筋与混凝土一同回缩引起预应力损失）； c. 超静定结构产生内力 实际工程中，一般采用设置施工缝和构造钢筋等措施来减小收缩应力的不利影响。 混凝土的膨胀 混凝土在水中硬结过程体积膨胀的现象 水下建筑物 1.3 钢筋与混凝土之间的粘结 一、粘结的意义 二、粘结的概念 三、粘结的分类 四、粘结的机理 五、光圆钢筋与变形钢筋的粘结性能 六、保证粘结力的措施 一、粘结的意义 若梁中的钢筋与混凝土没有粘结（图 (a)），则在荷载作用下，钢筋不受力，该梁如同素混凝土梁。 若梁中的钢筋仅设置机械锚固（图 (b)），则钢筋应力沿全长相等，其受力犹如二铰拱，不是梁的受力状态。 结论：只有梁中的钢筋沿全长与混凝土有可靠的粘结，并在端部有可靠的锚固，才符合梁的受力特点 钢筋与混凝土之间的粘结性能是钢筋混凝土构件必不可少的第三个材料性能，是配筋构造的基础。 二、粘结的概念 1、轴心受拉构件端部的受力分析 （轴向拉力N施加在端部的钢筋上） ※ 端部截面钢筋应力σs=N/As，混凝土应力σc=0,二者存在着很大的应变差，变形协调关系εs=εc 不成立； ※ 随着距端部截面距离的增加，拉力通过粘结作用逐渐向混凝土传递，应变差εs-εc逐渐减小 ※ 经过一定距离lt的粘结作用力传递后，应变差εs-εc=0，变形协调关系成立，二者共同受力。 由上述分析可知 ——钢筋与混凝土之间具有足够的粘结是保证二者共同受力、变形协调的前提。 2、粘结应力的概念和表达式 ※ 粘结应力τ的