混凝土的主要力学性能.pptVIP

混凝土的主要力学性能不涂润滑剂涂润滑剂≈图：1-11混凝土破坏机理fcfcu?第30页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能◆《规范》应力-应变关系上升段：下降段：图：1-12第31页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能②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：1-13第32页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能◆弹性模量测定方法图：1-14第33页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45EC2.202.552.803.003.153.253.35混凝土强度等级C50C55C60C65C70C75C80EC3.453.553.603.653.703.753.80表：1-6混凝土弹性模量（×10-4N/mm2）注释：《规范》表4.1.5P17第34页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能③混凝土的徐变混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。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。不过，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。与混凝土的收缩一样，徐变与时间有关。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。第35页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能在应力（≤0.5fc）作用瞬间，首先产生瞬时弹性应变，随荷载作用时间的延续，变形不断增长，前4个月徐变增长较快，6个月可达最终徐变的（70~80）%，以后增长逐渐缓慢，2~3年后趋于稳定。t加荷瞬时应变徐变应变残余应变ε卸荷瞬时恢复应变卸荷后弹性后效图：1-15第36页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能◆影响徐变得因素内在因素是混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。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。第37页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能应力条件初应力水平si/fc和加荷时混凝土的龄期t0，它们影响徐变的非常主要的因素。当初始应力水平si/fc≤0.5时，徐变值与初应力基本上成正比，这种徐变称为线性徐变。当初应力si在(0.5~0.8)fc范围时，徐变最终虽仍收敛，但最终徐变与初应力si不成比例，这种徐变称为非线性徐变。当初应力si0.8fc时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。高强混凝土的密实性好，在相同的s/fc比值下，徐变比普通混凝土小得多。但由于高强混凝土承受较高的应力值，初始变形较大，故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性徐变的范围可达0.65fc，长期强度约为0.85fc，也比普通混凝土大一些。第38页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能（2）混凝土的收缩变形混凝土在水中硬化时体积会膨胀，但其值较小，对混凝土影响不大。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。第39页，共58页，星期日，2025年，2月5日混凝土的主要力学性能楼板干燥收缩裂缝与边框架的变形图：1-1