yA第2章混凝土结构材料的物理力学性能ppt课件.ppt

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1、第2章混凝土结构材料的物理力学性能河南大学土木建筑学院土木工程系盛桂琳混凝土结构设计原理主要内容：混凝土的物理力学性能钢筋的物理力学性能钢筋与混凝土的粘结钢筋的锚固和连接重点：钢筋的级别、强度和变形性能混凝土的强度和变形性能粘结破坏机理第2章混凝土结构材料的物理力学性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能立方体抗压强度fcu,k用边长为150mm的标准立方体试块在标准条件下养护28d后，以标准试验方法测得的破坏时的平均压应力为混凝土的立方体抗压强度。影响因素：按上述规定所测得的具有95%保证率的抗压强度称为混凝土的立方体

2、抗压强度标准值。尺寸效应：尺寸越大，内部缺陷较多，强度较低。加载速度：加载速度越快，强度越高。（标准加载速度0.15~0.3N/mm2/s）端部约束：涂润滑油，强度降低。（两端不涂润滑剂）§2.1混凝土的物理力学性能1.单轴向应力状态下的混凝土强度混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定，按的大小划分为14级。C15、C20、C25、C30~C80。混凝土强度等级的选用采用HRB335、HRB400、RRB400级钢筋时，不得低于C20；预应力混凝土结构，不应低于C30；采用高强钢丝作预应力钢筋时，不宜低于C40。承受重复荷载构件的混凝土，不得低于

3、C20；§2.1混凝土的物理力学性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能立方体抗压强度表示混凝土Concrete立方体抗压强度fcu,k承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂强度大于我国规范的方法：不涂润滑剂压力试件裂缝发展扩张整个体系解体，丧失承载力另影响强度的因素还有：龄期、加载速率、试块尺寸等§2.1混凝土的物理力学性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能轴心抗压强度fck（棱柱体抗压强度）棱柱体高度的取值：①摆脱端部摩擦力的影响；②试件不致失稳。试验目的：采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。试件尺寸：我国取mm为标准试件。§2.1混凝

4、土的物理力学性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能承压板试块考虑到承压板对试件的约束，立方体抗压强度大于棱柱体抗压强度；并考虑到构件和试件的区别且有：取考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数直接受拉试验ftk100100150150500试验结果：0.88的意义与的取值同前第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能轴心抗拉强度ftk劈裂试验ftsddftsFFFF我国根据100mm立方体的劈裂与抗压试验结果有：fts=0.19fcu3/42.复合应力状态下混凝土的强度§2.1混凝土的物理力学性能第2章混凝土结构材

5、料的物理力学性能双轴应力状态①双向受拉，接近单轴抗拉强度；②双向受压，混凝土的侧向变形受到约束，强度提高；③一拉一压，加速了混凝土内部微裂缝的发展，抗拉、抗压强度均降低。剪压或剪拉复合应力状态混凝土的剪压复合强度§2.1混凝土的物理力学性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小随压应力增大而增大当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。1=fcc’1=fcc’2=3=fLfL----侧向约束压应力（加液压）圆柱体试验有侧向约束时的抗压强

6、度无侧向约束时圆柱体的单轴抗压强度第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能三轴应力状态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。三向受压试验一般采用圆柱体在等侧压条件进行。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。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

7、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2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能3.混凝土的变形一次短期加载下混凝土的变形性能第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能混凝土受压时的应力-应变关系作用是：峰值应力后，吸收试验机的变形能，测出下降段第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能02468102030s(MPa)e×10-

8、3ABCDE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