钢筋混凝土原理分析ppt课件.ppt

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1、3、多种结构混凝土2、主要因素的影响钢筋混凝土原理和分析郑智辉2.1荷载重复加卸作用2.4龄期2.3偏心受拉和弯曲受拉2、主要因素的影响2.2偏心受压2.5收缩2.4徐变混凝土的基本力学性能是：采用标准试件、按照标准试验方法、在理想应力状态下进行的一次短期加载试验测定。工程混凝土影响因素众多，主要有：⑴荷载的重复加卸载作用；⑵构件截面的非均匀受力；⑶非28天龄期加载；⑷荷载的长期持续作用等。以上因素都对混凝土的力学性能有不同程度的影响，需要研究其变化规律，方便正确处理工程实际问题。2.1、荷载重复加卸载作用所有的结构工程，在使用期间都承受各种活荷

2、载随机地或有规律地多次重复加卸载作用，结构中混凝土必有相应的应力重复作用。这种受力状态显然不同于前述的标准试件一次单调加载、直至破坏的试验状况。为了研究混凝土在应力重复作用下的强度和变形性能，已经进行过多种形式的重复荷载试验。虽然这些试验不可能模拟实际结构中混凝土的全部重复加卸载过程，但是可以从典型的试验结果中得到其一般性的规律和重要的结论。过镇海、张秀琴在《反复荷载下混凝土的应力－应变全曲线的试验研究》中介绍了6种压应力重复加卸载试验加卸载：均以应变增减为标注。凡是混凝土受压应变增大时，无论此时的应力是增大（上升段）还是减小（下降段），都属“加

3、载”；反之，应变减小，应力必减小，则为“卸载”。测得的混凝土受压应力－应变全曲线如下所述其中：EV－－包络线CM－－共同点轨迹线ST－－稳定点轨迹线⑵等应变增量的重复完全加卸载(b)⑴单调加载(a)⑷等应力循环加卸载(d)⑶等应变增量的重复加卸载，但卸载至卸载前应力的一半时，立即再加载(c)se0.5fc5~10次εceεcp⑸等应变循环加卸载(e)⑹沿首次卸载曲线的循环加卸载(f)沿着重复荷载下混凝土应力-应变曲线的外轮廓描绘所得的光滑曲线称为包络线（EV）。各种重复荷载(b-f)下的包络线都与单调加载的全曲线(a)十分接近。包络线EV所有试件

4、都是在超过峰值应力后、总应变达（1.5～3.0)×10-6时出现第一条可见裂缝。裂缝细而短，平行于压应力方向。裂缝与破坏过程继续加卸载，相继出现多条纵向短裂缝。若荷载重复加卸多次，则总应变值并不增大，裂缝无明显发展。裂缝与破坏过程当试件的总应变达(3～5)×10-3时，相邻裂缝延伸并连接，形成贯通的斜向裂缝。应变再增大，斜裂缝的破坏带逐渐加宽，仍保有少量残余承载力。这一过程也与试件一次单调加载的现象相同。卸载曲线从受压应力-应变全曲线或包络线上的任一点（σu，εu）卸载至应力为零，得完全卸载曲线。每次卸载至零后，混凝土有残余应变εres它随卸载应

5、变(εu)而增大，多次重复加卸载，残余应变又有所加大。再加载曲线从应力为零的任一应变值（εres，0)开始再加载，直至与包络线相切、重合(εrel,σrel)，为再加载曲线。横向应变（ε’）重复荷载作用下，试件横向应变的变化如图在重复荷载试验中，从包络线上任一点卸载后再加载，其交点称共同点。将多次加卸载所得的共同点，用光滑曲线依次相连，即为共同点轨迹线，用CM表示。共同点轨迹线稳定点轨迹线重复荷载试验(e,f)中，在预定应变值下经过多次加卸载，混凝土的应力（承载力）不再下降，残余应变不再加大，卸载—再加载曲线成为一稳定的闭合环，环的上端称稳定点。

6、将各次循环所得的稳定点连以光滑曲线，即为稳定点轨迹线，以ST表示。这也就是混凝土低周疲劳的极限包线。2.2、偏心受压实际结构工程中，极少可能有理想的轴心受压构件。即使是按轴心受压设计的构件，也会因偶然的横向荷载、支座条件不符理想或施工制作的偏差等情况而出现截面弯矩。因此，一般构件均为偏心受压状态，压应变（应力）沿截面分布不均匀，或称存在应变（应力）梯度。显然，弯矩增大，或荷载偏心距越大，以及截面高度越小，则截面的应变梯度越大。2.2.1试验方法应变梯度对混凝土的强度和变形性能的影响，国内外设计了多种棱柱体的偏心受压试验加以研究。试验按照控制截面应

7、变方法的不同分作三类1.等偏心距试验(e0=const)按预定偏心距确定荷载位置，一次加载直至试件破坏为止。试件的截面应变随荷载的增大而变化，应变梯度逐渐增大，中和轴因混凝土受压的塑性变形等原因而向荷载方向有少量移动。2.全截面受压，一侧应变为零（ε2≡o)截面中心的主要压力(N1）由试验机施加。偏心压力（N2）由液压千斤顶施加，数值可调，使一侧应变为零。截面应变分布始终成三角形，但应变梯度渐增。3.等应变梯度加载（ε1-ε2=const）试件由试验机施加轴力N，在横向有千斤顶施加弯矩M。试验时按预定应变梯度同时控制N和M，使截面应变平行地增大，

8、应变梯度保持为一常值。2.2.2主要试验结果表明混凝土塑性变形产生的截面非线性应力分布，有利于承载力的提高。1.极限承载力（Np）和相应