材料的物理力学特性

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1、第二章混凝土结构材料的物理力学性能混凝土的物理力学性能钢筋的物理力学性能混凝土与钢筋的粘接2.1混凝土一、混凝土的组成水泥、石子、砂子、水、外加剂按一定比例拌合，经凝固硬化后做成的人工石材。——属于多相复合材料。性能离散性大，其内部孔隙、界面微裂缝等缺陷——是砼受力破坏的起源。水泥：普通水泥（硅酸盐水泥）特种水泥（火山灰，耐火，耐酸）水泥质量：减少含泥量，粉末颗粒要小石子：碎石、卵石（碎石棱角，卵石光滑）砂：河、湖、海的中粗砂，含泥量少，细砂要求水泥量大。水：净水水灰比（对强度影响很大）：干硬性0.3~0.4

2、；塑性0.5~0.7塌落度：3~5；商品12~18和易性（流动性、粘聚性、保水性）；密实性（防水砼）；耐久性二、单向受力状态的混凝土强度压、拉、剪、扭各种受力。最简单：单向受压1．砼的抗压强度（1）立方抗压强度——统一评判标准标准试件、在标准条件下养护28天、按标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（N/mm2）作为砼的强度等级。规范规定14级，C15，C20，…C80。95%保证率：标准试块：边长150mm的立方体试块。标准条件：温度，相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28天。标准试验：侧向加压，上下

3、表面不涂润滑剂，加载速度为C30时0.5~0.8N/mm2S，

4、缝贯通）导致整个体系解体而丧失承载能力的过程，并非其组成相的强度耗尽。2.砼的抗拉强度是砼的基本强度指标，可间接衡量剪切、冲切等强度。可采用100X100X500试件埋入钢筋（两端伸出150mm）拉伸试验测得（很难做得）。一般采用劈裂试验来间接测出。约为立方抗压强度的1/（8~17）。3.砼强度等级的选择及设计强度指标钢筋砼结构的最低强度C20，400MPa及以上钢筋时最低C25；对以受压为主的构件——柱、墙宜选用较高强度的砼。一般受弯构件选C20~C30；受压构件选C30~C40。高层建筑底柱宜C50或以上

5、。设计使用年限100年见规范。各强度等级的砼抗压强度、抗拉强度的标准值、设计值可直接查用，见规范。教材P288页附表2-1~5可用。规范中强条三、复合应力状态下砼的强度双向受力状态下，砼单轴强度会产生变化。双压时，单轴强度提高，最大约27%；拉压时，拉、压强度均降低；双拉时，接近单轴强度，影响不大；剪拉时，二者均低于单轴强度；剪压时，抗压强度降低，压应力小时抗剪提高，压应力大时抗剪强度稍降低。三向受压时，最大主应力轴的抗压强度提高：——侧向约束压应力实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三

6、向受力状态。压拉－压四、混凝土的变形一次短期加载的变形受力变形：多次重复荷载下的变形荷载长期作用下的变形体积变形：收缩、温度变化等产生的变形1、一次短期加载时的变形性能⑴．砼受压应力——应变曲线不同强度混凝土的应力-应变关系曲线强度等级越高，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。（2）应力-应变关系模型上升段：下降段：⑶．砼三向受压状态下的变形特点三向受压不仅可提高强度，也可提高变形能力——延性。

7、工程上采用密排螺旋筋或密排封闭箍筋使受压构件中砼三向受压，有效地提高砼的延性，改善结构的抗震性能。（4）、混凝土的变形模量原点弹性模量变形模量切线模量弹性模量测定方法虽应力小时好用，但适用于大多数情况下的结构分析和结构设计。此外还有切线模量和割线模量；特别是割线模量可更准确的描述应力与应变间的关系，表示某点总应力与总应变之比，而总应变包括弹、塑性变形，也称为变形模量。剪切弹性模量：横向变形系数相当于（应力较大接近破坏时可达0.5以上）。砼受拉弹性模量与受压时基本一致，可取相同值。接近开裂时受拉弹性模量为。⑸．

8、砼受拉应力——应变关系见规范。2.砼在重复荷载下的变形性能重复荷载下，疲劳强度与循环次数、砼强度等有关，很分散。低于疲劳强度时，多次循环后变形接近完全弹性；高于疲劳强度时，循环一定次数后变形不收敛（破坏）。循环加载200万次或稍多时发生破坏的压应力——疲劳抗压强度。疲劳强度修正系数见规范混凝土在荷载重复作用下的应力-应变关系3.砼在荷载长期作用下的变形性能砼在荷载长期作用下（应力不变），应变随时间