材料的力学性能-混凝土

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1、1.1钢筋1.2混凝土1.3钢筋与混凝土的粘结材料的力学性能混凝土的组成结构通常把混凝土的结构分为三种类型：Ａ.微观结构：水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。Ｂ.亚微观结构：混凝土中的水泥砂浆结构。Ｃ.宏观结构：砂浆和粗骨料两组份体系。1.2混凝土的物理力学性能1.2.1混凝土的强度抗压强度抗拉强度复合应力状态下的强度混凝土结构利用抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土强度等级：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.3~

2、0.5N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，用符号C表示，C30表示fcu,k=30N/mm2一、混凝土的强度等级-立方体抗压强度《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C60以上为高强混凝土。一、混凝土的强度等级-立方体抗压强度试验录像在与压力机压板接触的试件表面涂润滑剂，其抗压强度将比表面不加润滑剂试件的抗压强度低很多，两者的破坏形态也不相同混凝土的立方体抗压强度与试件的龄期和养护条件有关100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系小于C50的混凝土，修正系数μ为0.95。立方体抗压强度与试件尺寸大

3、小有关，尺寸越小，强度越高，“尺寸效应”轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fc表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为h/b=3~4，我国通常取150mm×150mm×450mm，也常用100×100×300试件。二、轴心抗压强度-棱柱体强度试验录像在钢筋混凝土结构中，计算轴心受压构件时（如轴心受压柱，桁架受压腹杆等），要采用混凝土的轴心抗压强度!0.88:考虑结构中的混凝土强度与试块混凝土强度之间的差异等因素的修正系数；αc1：棱柱体强度与立方体强度的比值，当不大于C50时，取0.76；当为C80时取0.82，其间插值；αc2：混凝土的脆性系数，当不大于C

4、40时取1.0；当为C80时取0.87，其间插值。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度!砼的抗压强度主要取决于横向变形的约束条件和加载速率：加载速度0.3~0.5N/mm2/sec（1）加荷速度提高为10/mm2/sec，强度提高约10%；（2）快速加荷的冲击荷载下，105N/mm2/sec,提高60%；…….三、影响抗压强度的主要因素比抗压强度小得多，用符号ft表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。四、轴心抗拉强度试验录像0102030405060708090100123456ftfcuGBJ10-89规范轴心受拉强度与立方体强

5、度间的换算关系55.0395.0Cu,mtmff=3/226.0cutff=劈拉试验PaP拉压压轴心受拉试验对中困难，常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度《规范》规定材料强度的标准值fk应具有不小于95%的保证率立方体强度标准值即为混凝土强度等级fcu，k。五、混凝土强度的标准值《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，考虑它们与立方体强度具有相同的变异系数。混凝土强度标准值1、混凝土的双向受力强度实际结构中，混凝土更多的是处于双向或三向受力状态。双向受压强度大于单向受压强度，最大受压强度发生在两个压应力之比为2或0.5之间，约为1.27fc。六、混凝土的复合

6、受力强度试验录像拉压共同作用下：试件破坏时强度比单向受力时强度低。2、拉压共同作用时及双拉时的强度双向受拉时：其强度比单向受拉时的强度差不多。混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小随压应力增大而增大当压应力在0.5fc左右时，抗剪强度达到最大，在梁、柱中当有剪应力时，将要影响其受压区混凝土的强度！3、混凝土在法向应力和剪力作用下的复合强度三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。4、混凝土的三向受压强度侧向约束限制了混凝土受压后的横向变形，包括限制了混凝土内部裂缝的产生和发展，从而提高了混凝土在受压方向上的抗压强度。混凝土三向受压时，各个方

7、向上的抗压强度都有很大的提高。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。1.2.2混凝土的变形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