混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能第一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日3鋼筋和混凝土的力學(xué)性能本章要點(diǎn)1.熟悉鋼筋的強(qiáng)度和變形性能,鋼筋的分類和品種,鋼筋的冷加工方法,混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求;2.掌握混凝土的各類強(qiáng)度,混凝土的各種變形性能,收縮和徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;3.保證鋼筋和混凝土的粘結(jié)力。第二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日3.1.1鋼筋的強(qiáng)度和變形1.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系(stress-strainrelationshipsforsteel)鋼筋可分為兩類:有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋和無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋(習(xí)慣上分別稱它們?yōu)檐涗摵陀蹭?。普通熱軋鋼筋和細(xì)晶粒熱軋鋼筋都屬于有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋一般屬于無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋。

1)鋼筋的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的典型拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線無(wú)明顯屈服點(diǎn)鋼筋的典型拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線

第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

第三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

2軟鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

a

——比例極限b

——彈性極限ob

——彈性階段d

——極限抗拉強(qiáng)度bc

——屈服階段cd

——強(qiáng)化階段de

——破壞階段e

——極限應(yīng)變第四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3硬鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

d

——極限抗拉強(qiáng)度e

——極限應(yīng)變

條件屈服強(qiáng)度：

取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為無(wú)明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。第五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

4鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變簡(jiǎn)化模型

（1）理想彈塑性模型（2）三段線性模型第六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

5鋼筋的塑性性能

（1）延伸率：（2）冷彎性能：延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。彎心直徑越小，彎過(guò)的角度越大，冷彎性能越好，鋼筋的塑性性能越好。第七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)說(shuō)明

鋼筋的外形熱軋鋼筋第八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)說(shuō)明預(yù)應(yīng)力鋼筋第九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)說(shuō)明熱軋鋼筋的符號(hào)說(shuō)明HPB235

生產(chǎn)工藝：hotrolled表面形狀：plain鋼筋：bar屈服強(qiáng)度第十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)解釋熱軋鋼筋的符號(hào)說(shuō)明HRB335

hotrolledribbedbarRRB400

remainedheattreatmentribbedbar第十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

鋼筋按外形分類光面鋼筋變形鋼筋第十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

第十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

第十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

第十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)說(shuō)明熱軋鋼筋的屈服強(qiáng)度種類符號(hào)fyf

'y熱軋鋼筋HPB235(Q235)210210HRB335(20MnSi)300300HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)360360RRB400(K20MnSi)R360360第十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)說(shuō)明預(yù)應(yīng)力鋼筋的符號(hào)說(shuō)明鋼絞線S——Strand光面鋼絲P——Plain刻痕鋼絲I——Indented螺旋肋鋼絲H——Helix熱處理鋼筋HT——Heat-treated第十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.2鋼筋的種類及符號(hào)說(shuō)明預(yù)應(yīng)力鋼筋的屈服強(qiáng)度種類符號(hào)fptkfpyf'py鋼絞線1×3φS1860132039017201220157011101×71860132039017201220消除應(yīng)力鋼絲光面螺旋肋φP

φH177012504101670118015701110刻痕φ處理鋼筋40Si2MnφHT1470104040048Si2Mn45Si2Cr第十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

鋼筋主要品種

3.1.2、鋼筋的品種(Reinforcementtypes)熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋鋼筋鋼筋鋼絲鋼絞線第十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.3鋼筋的冷加工冷拉：在常溫下用機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過(guò)屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零。是指在常溫下對(duì)出廠鋼材的再加工。以提高熱軋鋼筋的強(qiáng)度。第二十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.3鋼筋的冷加工

鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時(shí)效前，一般沒(méi)有明顯的屈服臺(tái)階；

經(jīng)過(guò)停放或加熱后進(jìn)一步提高了屈服強(qiáng)度并恢復(fù)了屈服臺(tái)階，這種現(xiàn)象稱為冷拉時(shí)效硬化。

鋼筋經(jīng)冷拉和時(shí)效硬化后，屈服強(qiáng)度有所提高，但塑性(伸長(zhǎng)率)相應(yīng)降低。冷拉只能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度而不能提高鋼筋的抗壓強(qiáng)度。焊接時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)使鋼筋軟化(強(qiáng)度降低，塑性增加)，需要焊接的鋼筋應(yīng)先焊好再進(jìn)行冷拉;第二十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第1章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.3鋼筋的冷加工

冷拔：將HPB235級(jí)熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過(guò)小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。經(jīng)過(guò)幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓強(qiáng)度均大大提高，但塑性降低。第二十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.4混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求

保證構(gòu)件具有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備。（1）強(qiáng)度（2）足夠的塑性

避免發(fā)生脆性破壞。（4）耐久性和耐火性（3）可焊性要求鋼筋具備良好的焊接性能。（5）與混凝土具有良好的粘結(jié)

必要的混凝土保護(hù)層厚度以滿足對(duì)構(gòu)件耐火極限的要求。（6）寒冷地區(qū)，防止鋼筋低溫冷脆導(dǎo)致破壞。第二十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3.1.5鋼筋的選用

1)普通鋼筋

選用原則為:①縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500,也可采用HPB300HRB335、、HRBF335、RRB400；②梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋;③箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋。

2)預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。

第二十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.2混凝土的物理力學(xué)性能

§3.2混凝土的物理力學(xué)性能

混凝土是由水泥、砂子和石子三種材料及水按一定配合比拌合，經(jīng)過(guò)凝固硬化后做成的人工石材；它是一種各組份具有不同性質(zhì)的多相復(fù)合材料。第二十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

混凝土受壓破壞機(jī)理可概括為：隨著應(yīng)力的增大，沿粗骨料界面和砂漿內(nèi)部的微裂縫逐漸延伸和擴(kuò)展，導(dǎo)致砂漿的損傷不斷積累；裂縫貫通后，混凝土的連續(xù)性遭到破壞，逐漸喪失其承載力，破壞的實(shí)質(zhì)是由連續(xù)材料逐步變成不連續(xù)材料的過(guò)程。第3章材料的物理力學(xué)性能

3.2混凝土的物理力學(xué)性能

第二十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日3.2.1混凝土的強(qiáng)度

1、立方體抗壓強(qiáng)度

《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20±3℃，相對(duì)濕度≥90%）下養(yǎng)護(hù)28天后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(中心加載，加載速度為0.3~1.0N/mm2·s)，試件上、下表面不涂潤(rùn)滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測(cè)得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度f(wàn)cc，單位N/mm2。第二十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日第3章材料的物理力學(xué)性能

3.2混凝土的物理力學(xué)性能

1立方體抗壓強(qiáng)度

影響因素：按上述規(guī)定所測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多，強(qiáng)度較低。反之愈高

加載速度：加載速度越快，強(qiáng)度越低。齡期：在一定的溫度和濕度條件下，混凝土的強(qiáng)度開始增長(zhǎng)較快，后來(lái)逐漸減慢。第二十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)的方法----試件兩端因受承受鋼板與試件端面間橫向摩擦力的作用，膨脹受到約束限制的程度隨離端部的距離而逐漸減小，致使裂縫大可能沿加載方向上下延伸發(fā)展，而是成斜向隨荷載增長(zhǎng)，最終形成角錐面破壞。

將混凝土強(qiáng)度分為十四級(jí)，稱為混凝土強(qiáng)度等級(jí)，它是按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的大小劃分的，即C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80第二十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日2軸心抗壓強(qiáng)度

棱柱體高度的取值：

①擺脫端部摩擦力的影響；②試件不致失穩(wěn)。

試驗(yàn)?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。

試件尺寸：我國(guó)取mm為標(biāo)準(zhǔn)試件。第三十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

混凝土的其他設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)，都可根據(jù)試驗(yàn)分析與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值建立起相應(yīng)的換算關(guān)系。軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系如下2軸心抗壓強(qiáng)度

第三十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日3、軸心抗拉強(qiáng)度

混凝土的抗拉強(qiáng)度是混凝土的基本力學(xué)特征之一，一般只有抗壓強(qiáng)度的8%～10%，混凝土的抗拉強(qiáng)度取決于水泥石的強(qiáng)度和水泥石與骨料間的粘結(jié)強(qiáng)度。增加水泥量、減少水灰比、采用表面粗糙的骨料及良好的養(yǎng)護(hù)條件都可提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。第三十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日試件尺寸100mm×100mm×500mm，兩端各埋入一根16的變形鋼筋，埋深為150mm，置于軸線上。用試驗(yàn)機(jī)夾頭夾住兩端外伸的鋼筋施加拉力，破壞時(shí)試件在沒(méi)有鋼筋的中部截面被拉斷，平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。直接受拉試驗(yàn)

第三十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）采用邊長(zhǎng)為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，劈裂抗拉強(qiáng)度為劈裂抗拉試驗(yàn)

第三十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

混凝土的其他設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)，都可根據(jù)試驗(yàn)分析與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值建立起相應(yīng)的換算關(guān)系?；炷恋妮S心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系如下：第三十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

在實(shí)際工程中，雖然很少直接用混凝土作為受拉材料，但混凝土抗拉強(qiáng)度對(duì)構(gòu)件的許多性能有重要影響，而且在構(gòu)件的抗剪、抗扭、抗沖切計(jì)算中還直接運(yùn)用混凝土的抗拉強(qiáng)度指標(biāo)。第三十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)，具體如下第三十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

第三十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日3.2.2混凝土的變形

混凝土的變形可分為兩類：一類是荷載作用下的受力變形，包括單軸短期加載，多次重復(fù)加載以及荷載長(zhǎng)期作用下的變形；另一類是體積變形，一般指混凝土收縮、膨脹以及由于溫度變化產(chǎn)生的變形等。

混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

第三十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

在單軸短期荷載作用下，軸心受壓混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是混凝土材料最基本的力學(xué)性能，它可以較全面的反應(yīng)混凝土的強(qiáng)度和變形的特點(diǎn)，是對(duì)混凝土進(jìn)行理論分析的基本依據(jù)，是研究和建立混凝土構(gòu)件的承載力、變形、延性以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行構(gòu)件的非線性全過(guò)程分析的重要依據(jù)。

1、一次短期加載下混凝土的變形性能第四十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

①當(dāng)σ≤0.3時(shí)，關(guān)系接近于直線；②當(dāng)σ=(0.3～0.8)時(shí)，關(guān)系偏離直線；③當(dāng)σ=(0.8～1.0)時(shí)，內(nèi)部微裂縫進(jìn)入非穩(wěn)定發(fā)展階段。——峰值應(yīng)變

——極限壓應(yīng)變

混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第四十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日混凝土軸心受壓時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型

美國(guó)E.Hognestad建議的模型

第四十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日西德Rüsch建議的模型

第四十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日《規(guī)范》推薦的模型

第四十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日2、混凝土的變形模量和彈性模量混凝土的彈性模量Ec=tgα0

混凝土的割線模量Ec″=tgα1=σc/εc

混凝土的切線模量Ec′=tgα=dσ/dε

第四十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日彈性模量

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析

第四十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日3、長(zhǎng)期荷載作用下混凝土的變形性能(徐變)

在不變的應(yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。

第四十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日混凝土的徐變對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響----在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)裂縫形成；有利于構(gòu)件的應(yīng)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。

----由于混凝土的徐變使構(gòu)件變形增大；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，徐變會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失；徐變使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大，故而使受彎構(gòu)件撓度增加，使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低。有利影響不利影響總之，弊多利少，應(yīng)盡量減少徐變。

第四十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日混凝土徐變產(chǎn)生的原因1是混凝土中的水泥凝膠體在荷載作用下產(chǎn)生粘性流動(dòng)，并把它所承受的壓力逐漸轉(zhuǎn)給骨料顆粒，使骨料壓應(yīng)力增大，試件變形也隨之增大；2是混凝土內(nèi)部的微裂縫在荷載長(zhǎng)期作用下不斷發(fā)展和增加，也使徐變?cè)龃蟆?/p>

當(dāng)應(yīng)力不大時(shí)，徐變的發(fā)展以第一個(gè)原因?yàn)橹鳎划?dāng)應(yīng)力較大時(shí)，則以第二個(gè)原因?yàn)橹鳌５谒氖彭?yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日影響徐變的因素

當(dāng)σ≤0.5fcsh時(shí)，徐變與應(yīng)力成正比，這種情況稱為線性徐變。

1)應(yīng)力大小當(dāng)σ=(0.5~0.8)fcsh時(shí)，徐變的增長(zhǎng)速度比應(yīng)力的增長(zhǎng)速度快，為非線性徐變。當(dāng)σ>0.8fcsh時(shí)，混凝土內(nèi)部的微裂縫進(jìn)入非穩(wěn)態(tài)發(fā)展，導(dǎo)致混凝土破壞。取σ=0.8fcsh作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。初應(yīng)力越大，徐變也越大。第五十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日加載時(shí)混凝土的齡期越長(zhǎng)，徐變?cè)叫　?/p>

為了減少徐變，應(yīng)避免過(guò)早地給結(jié)構(gòu)施加長(zhǎng)期荷載，例如在施工期內(nèi)避免過(guò)早地撤除構(gòu)件的模板支柱等，也可以采取加快混凝土硬結(jié)的措施來(lái)減小齡期對(duì)徐變的影響。

2)齡期影響第五十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

在混凝土的組成成分中，水灰比愈大，水泥水化后殘余的游離水愈多，徐變也愈大；水泥用量愈多，凝膠體在混凝土中所占比重也愈大，徐變也愈大；骨料愈堅(jiān)硬，彈性模量愈大以及骨料所占體積比愈大，則由凝膠體流動(dòng)后傳給骨料壓力所引起的變形也愈小，徐變也愈小。3)材料組成第五十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

養(yǎng)護(hù)環(huán)境濕度愈大，溫度愈高，則水泥水化作用愈充分，徐變就愈小，混凝土在使用期間處于高溫、干燥條件下所產(chǎn)生的徐變比低溫、潮濕時(shí)明顯增大。此外，由于混凝土中水分的揮發(fā)逸散與構(gòu)件的體積與表面積之比有關(guān)，因而構(gòu)件尺寸愈大，表面積相對(duì)愈小，徐變就愈小。4)外部環(huán)境

第五十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：使構(gòu)件的變形增加；在截面中引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中引起預(yù)應(yīng)力損失。第五十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日2.1.3混凝土在重復(fù)荷載下的變形（疲勞變形）?如果我們將混凝土棱柱體試塊加荷使其壓應(yīng)力達(dá)到某個(gè)數(shù)值σ，然后卸荷至零，并把這一循環(huán)多次重復(fù)下去，就稱為多次重復(fù)荷載。?我們通常把能使試件循環(huán)200萬(wàn)次或次數(shù)稍多時(shí)發(fā)生破壞的壓應(yīng)力稱為混凝土的疲勞抗壓強(qiáng)度，用符號(hào)表示。第五十五頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

2.1.4混凝土的收縮、膨脹和溫度變形

混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)，體積要縮小，混凝土的收縮量可達(dá)3×10-4；混凝土的收縮是一種隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形，結(jié)硬初期收縮變形發(fā)展較快，兩周完成收縮的1/4，一個(gè)月完成1/2，三個(gè)月后增長(zhǎng)緩慢，一般2年后趨于穩(wěn)定，最終收縮應(yīng)變?chǔ)偶s為(2~5)×10-4。

混凝土的收縮

第五十六頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日（1）水泥的品種：水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土收縮越大。（2）水泥的用量：水泥用量多、水灰比越大，收縮越大。（3）骨料的性質(zhì)：骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就小。（4）養(yǎng)護(hù)條件：干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。（5）混凝土制作方法：混凝土越密實(shí)，收縮越小。（6）使用環(huán)境：使用環(huán)境溫度、濕度越大，收縮越小。（7）構(gòu)件的體積與表面積比值：比值大時(shí)，收縮小。收縮的影響因素第五十七頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日混凝土的膨脹

在水中結(jié)硬時(shí)，則體積膨脹?；炷恋呐蛎浱匦詫?duì)混凝土構(gòu)件往往是有利的，故一般不予考慮。

收縮和膨脹是在混凝土不受力的情況下而產(chǎn)生的變形，一般來(lái)說(shuō)，收縮值比膨脹值大得多。第五十八頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日溫度變形

溫度變形也是混凝土在非荷載狀態(tài)下，產(chǎn)生內(nèi)力的一個(gè)重要因素?；炷恋木€膨脹系數(shù)隨骨料性質(zhì)及配合比而變化，約為(1~1.5)×10-5，一般取1.0×10-5。第五十九頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

混凝土與鋼筋的線膨脹系數(shù)是相近的。溫度變化時(shí)，在混凝土和鋼筋之間引起的內(nèi)應(yīng)力很小，不致產(chǎn)生相對(duì)的變形。溫度變形的影響

水泥在水化作用時(shí)排出的熱量導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部的溫度上升，構(gòu)件表面由于便于散熱而溫度相對(duì)較低。構(gòu)件內(nèi)外的這種溫差就會(huì)引起應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土開裂。第六十頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日

溫度的變化與水泥種類、水泥含量、新拌混凝土的溫度、混凝土硬化速度、構(gòu)件尺寸等因素有關(guān)。

大體積混凝土結(jié)構(gòu)以及水池、煙囪等結(jié)構(gòu)由溫度變化引起的溫度應(yīng)力必須予以考慮。第六十一頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日2.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)2.3.1粘結(jié)的作用及產(chǎn)生的原因1粘結(jié)的作用是鋼筋和混凝土共同工作的基礎(chǔ),是界面上的剪應(yīng)力,使鋼筋應(yīng)力沿長(zhǎng)度發(fā)生變化。2粘結(jié)產(chǎn)生的原因:一是因?yàn)榛炷恋氖湛s將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力;二是因?yàn)榛炷令w粒的化學(xué)作用產(chǎn)生的混凝土與鋼筋之間的膠合力;三是由于鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。第六十二頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日2.3.2粘結(jié)力的測(cè)定通常采用拔出試驗(yàn)方法lTdmaxu第六十三頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)拔出試驗(yàn)可知:①粘結(jié)應(yīng)力沿鋼筋長(zhǎng)度是按曲線分布，最大粘結(jié)應(yīng)力在離端頭某一距離處，且隨拔出力的大小而變化;②鋼筋埋人長(zhǎng)度越長(zhǎng)，拔出力越大。但埋入長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí),尾部的粘結(jié)應(yīng)力很小，甚至為零;③粘結(jié)強(qiáng)度(即混凝土和鋼筋界面上可以達(dá)到的極限粘結(jié)應(yīng)力)隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大;④帶肋鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度比光面鋼筋的大，而在光面鋼筋末端做彎鉤可以大大提高拔出力。第六十四頁(yè)，共七十頁(yè)，2022年，8月28日2.3.3保證可靠粘結(jié)的