第三節(jié) 混凝土的變形性能

1、第三節(jié)第三節(jié) 混凝土的變形性能混凝土的變形性能類型： 受力變形：混凝土在一次短期加載、荷載長期作用和多次重復作用下產(chǎn)生的變形； 體積變形：混凝土由于硬化過程中的收縮、溫度和濕度的變化產(chǎn)生的變形。第三節(jié)第三節(jié) 混凝土的變形性能混凝土的變形性能一、混凝土在一次短期加荷時的變形性能二、混凝土在多次重復荷載作用下的應力應變關系三、荷載長期作用下混凝土變形性能四、混凝土收縮與膨脹（體積變形） 第三節(jié)第三節(jié) 混凝土的變形性能混凝土的變形性能一、混凝土在一次短期加荷時的變形性能1、混凝土受壓時的應力應變關系2、混凝土受壓應力應變曲線數(shù)學模型3、混凝土的變形模量4、混凝土軸心受拉時應力應變關系一、混凝土在一次

2、短期加荷時的變形性能1、混凝土受壓時的應力應變關系：圖2-91、混凝土受壓時的應力應變關系 上升段第1 階段（OA）：第2階段（A-B）：第3階段（B-C）： 下降段1、混凝土受壓時的應力應變關系 上升段：第1 階段（OA）：應力較小，混凝土變形主要是骨料和水泥結(jié)晶體受力產(chǎn)生彈性變形，應力應變接近直線 A點：比例極限點：比例極限1、混凝土受壓時的應力應變關系第3階段（B-C）：裂縫快速發(fā)展的不穩(wěn)定狀態(tài) ：混凝土棱柱體抗壓強度 ， 對應應變?yōu)?（一般為0.002）maxcf0第1 階段（OA）： A點：比例極限第2階段（A-B）： 穩(wěn)定裂縫擴展階段上升段： 下降段： 混凝土到達峰值應力后裂縫繼續(xù)

3、擴展、貫通，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體性受到愈嚴重的破壞荷載傳遞路線不斷減少，試件平均應力降低應力應變曲線出現(xiàn)“拐點”超過“拐點”，結(jié)構(gòu)受力性質(zhì)發(fā)生本質(zhì)的變化：骨料間的咬合力、摩擦力與殘余承受壓力部分共同承力主裂縫貫通、較寬，結(jié)構(gòu)失效。2、混凝土受壓應力應變曲線數(shù)學模型：1）美國E.Hognestad建議的模型： 曲線的上升段為二次拋物線，下降段為斜直線 -峰值應力； -峰值應力對應的應 變，取 -極限壓應變，取02002cfu0001501ucf.cfu000200.00380.u2、混凝土受壓應力應變曲線數(shù)學模型：2）西德Rsch 建議的模型： 曲線的上升段為二次拋物線，下降段為平直線 -峰值應力；

4、-峰值應力 對 應的應變，取 -極限壓應變，取 回02002cfu0cfcf0u00200.00350.ucf3、混凝土的變形模量 混凝土應力應變?yōu)橐磺€ 應力應變關系在不同應力階段二者之比是一變量 描述混凝土在荷載作用下的變形問題 混凝土的變形模量 1）混凝土的彈性模量 2）混凝土的割線模量 3）混凝土的切線模量3、混凝土的變形模量1）混凝土的彈性模量 混凝土處于彈性階段時： -混凝土原點彈性模量 -混凝土曲線在原點處切線與橫坐標夾角 -混凝土彈性應變 -混凝土彈性階段應力cEeccE0tg0ec3、混凝土的變形模量2）混凝土的割線模量 混凝土進入塑性階段，曲線上任一點應力為 處割線的斜率c

5、cccE1tg3、混凝土的變形模量 插圖新2-153）混凝土的切線模量在混凝土應力應變曲線上某一應力處作一切線，應力增量與應變增量的比值為混凝土的切線模量混凝土的切線模量為一變值隨混凝土應力的增大而減小。回tgEc 4、混凝土軸心受拉時應力應變關系 分析： 測試混凝土受拉時的應力應變曲線較困難。 回前文二、混凝土在多次重復荷載作用下的應力應變關系 工程實例： 廠房中的吊車梁、橋梁、氣錘基礎等構(gòu)件，承受重復荷載 疲勞破壞：混凝土在荷載重復作用下引起的破壞。 混凝土疲勞抗壓強度； 采用150mm150mm 300mm 或150mm150mm 450mm 的棱柱體，把能使棱柱體試件承受200萬次或以

6、上次循環(huán)荷載而發(fā)生破壞的壓應力值稱為混凝土疲勞抗壓強度二、混凝土在多次重復荷載作用下的應力應變關系三、荷載長期作用下混凝土變形性能1、徐變的概念2、影響混凝土徐變的因素： 1、徐變的概念： ： 結(jié)構(gòu)或材料承受的荷載或應力不變，而應變或變形隨時間增長的現(xiàn)象稱為徐變2、影響混凝土徐變的因素： 與時間參數(shù)的關系： 混凝土的應力大小 加載時齡期：加載時混凝土的齡期越早，徐變越大； 混凝土的組成成分： 混凝土養(yǎng)護條件 構(gòu)件形狀、尺寸等2、影響混凝土徐變的因素： 與時間參數(shù)的關系：2、影響混凝土徐變的因素 混凝土的應力大小2、影響混凝土徐變的因素 加載時齡期：加載時混凝土的齡期越早，徐變越大；2、影響混凝

7、土徐變的因素： 混凝土的組成成分：水泥用量越多，徐變越大；水灰比越大，徐變越大；骨料越堅硬，徐變越??；2、影響混凝土徐變的因素： 與時間參數(shù)的關系： 混凝土的應力大小 加載時齡期：加載時混凝土的齡期越早，徐變越大； 混凝土的組成成分： 混凝土養(yǎng)護條件 構(gòu)件形狀、尺寸等四、混凝土收縮與膨脹（體積變形）1、概念： 混凝土在凝結(jié)硬化過程中，體積會發(fā)生變化。在水中結(jié)硬時，體積膨脹；在空氣中結(jié)硬時 ，體積收縮 2、影響因素：水泥種類水泥用量 骨料性質(zhì)混凝土制作方法 養(yǎng)護條件使用環(huán)境構(gòu)件體積與表面積比值等構(gòu)件體積與表面積比值等凝結(jié)：凝膠體本身的體積收縮；凝結(jié)：凝膠體本身的體積收縮；干縮：混凝土因失水產(chǎn)生的體積收縮干縮：混凝土因失水產(chǎn)生的體積收縮2、影響因素舉例分析： 養(yǎng)護條件第三節(jié)第三節(jié) 混凝土的變形性能混凝土的變形性能小節(jié)：一、混凝土在一次短期加荷時的變形性能