第三章 结构材料的力学性能及选用修.pptVIP

（4）混凝土强度指标 混凝土强度也有标准值和设计值之分，混凝土强度的标准值具有95%的保证率，若将其除以材料分项系数γc（γc=1.4），即得混凝土强度设计值，混凝土强度标准值按下表采用。 表3-5 第三十页，共五十五页，2022年，8月28日 混凝土立方体强度实测值、立方体强度标准值、轴心抗压标准值、轴心抗拉标准值之间的关系 立方体强度实测值：每个立方体试件实际测得的强度值f 0cu 立方体强度标准值： 《规范》规定材料强度的标准值 应具有不小于95%的保证率 ，立方体强度标准值fcu,k即为混凝土强度等级 《规范》在确定混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉强度标准值时，假定它们的变异系数与立方体强度的变异系数相同，利用与立方体强度平均值的换算关系，便可按上式计算得到。 同时，《规范》考虑到试件与实际结构的差异以及高强混凝土的脆性特征，对轴心抗压强度和轴心抗拉强度，还采用了以下两个折减系数：⑴结构中混凝土强度与混凝土试件强度的比值，取0.88；⑵脆性折减系数，对C40取1.0，对C80取0.87，中间按线性规律变化。 第三十一页，共五十五页，2022年，8月28日 二、混凝土的变形 混凝土的变形可分为两类：一类是受力引起的变形；另一类是收缩和温度变化引起的变形。 （1）混凝土的受力变形 混凝土单向受压时的应力—应变曲线 混凝土单轴受力时的应力-应变关系反映了混凝土受力全过程的重要力学特征 是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形计算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线性分析的基础。试验表明混凝土完整的应力应变曲线包括两部分：上升阶段和下降阶段。 混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试件来测定。 在普通试验机上采用等应力速度加载，达到轴心抗压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲线的上升段。 采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应变曲线的下降段。 第三十二页，共五十五页，2022年，8月28日 图：3-9 第三十三页，共五十五页，2022年，8月28日 强度等级越高，线弹性段越长，峰值应变也有所增大。但高强混凝土中，砂浆与骨料的粘结很强，密实性好，微裂缝很少，最后的破坏往往是骨料破坏，破坏时脆性越显著，下降段越陡。峰值应力fc所对应的应变ε0约为0.002左右，应力小于0.3fc时混凝土处于弹性阶段，混凝土内部几乎没有裂缝，0.3～0.8 fc之间，混凝土内部裂缝发展，但能保持稳定，大于0.8 fc混凝土内部裂缝发展很快，塑性变形显著增大，体积应变逐渐由压缩转为扩张。 ε0 图 3-10 不同强度混凝土的应力 - 应变关系曲线 fc 0.3fc 第三十四页，共五十五页，2022年，8月28日 不涂润滑剂 涂润滑剂 ≈ 图：3-11混凝土破坏机理 fc fcu ? 第三十五页，共五十五页，2022年，8月28日 ◆《规范》应力-应变关系 上升段： 下降段： 图：5-12 第三十六页，共五十五页，2022年，8月28日 混凝土的弹性模量和变形模量 ◆弹性模量：通过应力应变曲线原点的切线斜率，用Ec表示，也叫原点模量。 ◆变形模量：在应力应变曲线上取一点，将该点与原点相连得到的直线的斜率，用E’c来表示，也叫割线模量。 割线模量 切线模量 弹性系数n 随应力增大而减小 n =1~0.5 原点切线模 图：3-13 第三十七页，共五十五页，2022年，8月28日 ◆弹性模量测定方法 图：3-14 第三十八页，共五十五页，2022年，8月28日 混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 EC 2.20 2.55 2.80 3.00 3.15 3.25 3.35 混凝土强度等级 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 EC 3.45 3.55 3.60 3.65 3.70 3.75 3.80 表：3-6混凝土弹性模量（×10-4N/mm2） 注释：《规范》表3.3.5 P17 第三十九页，共五十五页，2022年，8月28日 第一页，共五十五页，2022年，8月28日 第一节 建筑钢材 一、钢材的力学性能 （一）应力—应变曲线 （二）强度 1. 极限抗拉强度 2. 屈服强度 （1）有明显屈服台阶的钢材 （2）无明显屈服台阶的钢材 第二页，共五十五页，2022年，8月28日 ①软刚和硬刚钢筋的强度和变形性能主要由单向拉伸测得的应力 应变曲线来表征。试验表明，钢筋的拉伸应力 应变曲线可分为两类：有明显的屈服点的钢筋（也称为软钢）见图3.1，没有明显屈服点的钢