第二章鋼筋和混凝土材料的力學性能1解讀

2023/9/2本章重點(Emphasis)熟悉土木工程用鋼筋(reinforcingBar)的品種、級別、性能及其選用原則；

熟悉混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度與變形性能(strengthanddeformationofconcrete)及其選用原則；

了解鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能(bond)。2023/9/21.定義（Concept

）：

在混凝土結(jié)構(gòu)中采用的棒狀、絲狀鋼材。一、鋼筋的物理力學性能Thesteelrodorwireusedinconcretestructure.2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能按化學成分(Chemicalcomposition)碳素鋼CarbonSteel

（鐵、碳、硅、錳、硫、磷等元素）低碳鋼（含碳量<0.25%）中碳鋼（含碳量0.25~0.6%）高碳鋼（含碳量0.6~1.4%）普通低合金鋼LowAlloyedSteel

（另加硅、錳、鈦、釩、鉻等）錳系硅釩系硅鈦系硅錳系硅鉻系2.鋼筋的分類(Typesofreinforcingbar)含碳量越高，強度越高，但塑性和可焊性減低合金元素含量<3%2023/9/2

鋼筋Reinforcingsteel熱軋鋼筋(Hot-rolledsteelbar):由低碳鋼和普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成冷加工鋼筋(Colddrawnsteelbar):由熱軋鋼筋在常溫下用機械加工而成熱處理鋼筋(Heat-treatablesteelbar):將熱軋的帶肋鋼筋通過淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的

按加工方法(Technologicalprocess)鋼絲Steelwire碳素鋼絲(Carbonsteelwire):鋼筋通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成刻痕鋼絲(Nicksteelwire):在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘結(jié)力鋼絞線(Steelstrandedwire):幾根同直徑鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起一、鋼筋的物理力學性能2023/9/2冷加工鋼筋熱軋鋼筋低合金鋼筋冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭冷加工鋼筋提高強度,塑性降低colddrawn,cold-rolled,cold-rolledandtwistedColdDrawnSteelBarsImprovingstrengthReducingdeformationcapacityHot-RolledSteelBar

LowAlloyedSteel2023/9/2光圓鋼絲

鋼絲、鋼絞線Steelwireorstrandedwire

預(yù)應(yīng)力鋼筋Prestressedsteelbar4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm2股、3股、7股1570MPa～1770MPa2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能按表面形狀光圓鋼筋

Plainbar變形鋼筋Deformedbar硬鋼(Hardsteel):無明顯屈服點鋼筋按力學性能軟鋼(Mildsteel):有明顯屈服點鋼筋按使用用途普通鋼筋(ReinforcingSteel)預(yù)應(yīng)力鋼筋(PrestressingTendon)螺旋紋人字紋月牙紋2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能強度等級代號d/mm符號fyk(ftk)/MPaHPB3006~22300(420)HRB335HRBF3356~50335(455)HRB400HRBF400RRB4006~50400(540)HRB500HRBF5006~40500(630)表1-1普通鋼筋的種類、直徑范圍、符號、強度標準值注：第一個字母H（hotrolled）表示熱軋，R(Remainedheattreated)表示為余熱處理；第二個字母P(Plain)表示光圓，R(ribbed)表示帶肋；第三個字母B（Bar）代表鋼筋；第四個字母F（FineGrains）代表細晶粒；數(shù)字表示標準強度。

2023/9/2

細晶粒熱軋帶肋鋼筋是我國冶金行業(yè)研究開發(fā)的新型熱軋鋼筋，這種鋼筋生產(chǎn)過程中不需添加或只需添加很少的釩、鈦等合金元素，通過控軋和控冷工藝形成超細組織（金屬晶粒越細小，材料強度、硬度越高，塑性、韌性也越大），粒熱軋帶肋鋼筋代替我國目前大量使用的低合金熱軋鋼筋可節(jié)約國家寶貴的釩、鈦等合金元素資源，降低鋼筋價格，社會效益和經(jīng)濟效益均十分顯著。一、鋼筋的物理力學性能

細晶粒熱軋帶肋鋼筋2023/9/2

鋼廠提供的鋼筋直徑為6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm，14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm，28mm，32mm，36mm，40mm和50mm。其中，d=8.2mm的鋼筋僅適用于有縱肋的熱處理鋼筋。設(shè)計時，應(yīng)在表1-1的直徑范圍和上述提供的直徑內(nèi)選擇鋼筋。當采用直徑大于40mm的鋼筋時，應(yīng)有可靠的工程經(jīng)驗。一、鋼筋的物理力學性能2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能

AB’BCDE上屈服點不穩(wěn)定下屈服點出現(xiàn)頸縮拉斷BC段為屈服平臺StageofflowCD段為強化段strain-hardeningstage0.2%

0.2標距有明顯流幅的鋼筋Mildsteel無明顯流幅的鋼筋Hardsteel鋼筋受壓和受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相同3.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Stress-straincurveofreinforcingsteel2023/9/2

AB’BCDE強度指標Strengthindex

*有明顯流幅的鋼筋：在建立鋼筋混凝土構(gòu)件截面承載力計算理論時，以下屈服點對應(yīng)的強度作為設(shè)計時鋼筋強度的取值（fy）。一、鋼筋的物理力學性能兩點簡化：

A.

鋼筋應(yīng)力不大于屈服點時應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系一直服從胡克定律，處于理想彈性階段；

B.不利用應(yīng)力強化階段，假設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)件截面達到破壞時，鋼筋拉應(yīng)力保持為屈服點應(yīng)力。鋼筋的極限強度作為一種安全儲備。Yieldingstressfy

Ultimatestressfu

Steelreinforcementwithstageofflow2023/9/20.2%

0.2強度指標Strengthindex

*無明顯流幅的鋼筋：殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時所對應(yīng)的應(yīng)力作為其強度限值，稱為條件屈服強度(Conditionalyieldingstrength)，混凝土規(guī)范取

0.2＝0.85

b，

b為極限抗拉強度(ultimatetensilestrength)

。一、鋼筋的物理力學性能

s,u

s

s

s=Es

s

yfy

s,hfs,uSteelreinforcementwithoutstageofflow2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能強度指標的確定Determinationofstrengthindex

強度Strength隨機變量Randomvariable強度標準值根據(jù)統(tǒng)計資料，運用數(shù)理統(tǒng)計方法確定的具有95％以上保證率（鋼筋為97.73%

）的統(tǒng)計特征值：強度標準值（fyk）=強度平均值-2×均方差概率密度材料強度強度平均值強度標準值鋼筋強度用標準值和設(shè)計值表示。鋼筋強度的設(shè)計值fy等于鋼筋強度標準值除以材料分項系數(shù)γs，即

Standardstrengthanddesignstrength2023/9/2鋼筋加工2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能變形指標Indexofdeformation*伸長率elongation

:鋼筋拉斷后的伸長與原長的比值*冷彎性能Cold-formedcapacity:將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的鋼輥彎成一定的角度而不發(fā)生斷裂及起層現(xiàn)象

為防止在彎折加工時斷裂和使用過程中脆斷，鋼筋還應(yīng)具有一定的塑性變形能力(deformationcapacity)。

伸長率越大，塑性越好。伸長率用δ表示，用鋼筋試樣拉斷后斷口兩側(cè)的殘留應(yīng)變(用百分率表示)作伸長率，即

彎芯的直徑越小，彎轉(zhuǎn)角越大，塑性越好2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能變形指標Indexofdeformation*最大力下的總伸長率（均勻伸長率）

AB’BCDE殘余變形最大力下總伸長率至少100mm

反映鋼筋的殘余變形和彈性變形，量測結(jié)果受原始標距影響小，也不產(chǎn)生人為誤差?！硎句摻畹淖冃文芰?023/9/2鋼筋的力學性能指標Indexofmechanicalpropertiesofmaterialsfyfu--屈服強度---極限抗拉強度fy/fu---屈強比強度指標強度儲備塑性指標延伸率冷彎性能一、鋼筋的物理力學性能IndexofstrengthIndexofdeformationelongationultimatetensilestrengthyieldingstrengthcold-bending

property2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能冷拉ColdDrawn

BKZZ’K’殘余變形冷拉伸長率無時效經(jīng)時效K點的選擇：應(yīng)力控制和應(yīng)變控制溫度的影響：溫度達700oC時恢復(fù)到冷拉前的狀態(tài)，先焊后拉冷加工鋼筋的力學性能指標Indexofmechanicalpropertiesof

coldworkingsteelbar特性：只提高抗拉強度，不提高抗壓強度，強度提高，塑性下降Thetensilestrengthismuchincreased,butthematerialbecomesverybrittle.2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能冷拔經(jīng)過冷拔后鋼筋強度提高，塑性降低，沒有明顯的屈服點和流幅冷拔既能提高抗拉強度又能提高抗壓強度Itnotonlycanimprovethetensilestrengthandcanimprovethecompressivestrength.2023/9/2冷軋帶肋鋼筋ColdRolledRibbedBars

以低碳鋼筋或低合金鋼筋為原材料，在常溫下進行軋制而成的表面帶有縱肋和月牙紋橫肋的鋼筋。它的極限強度與冷拔低碳鋼絲相近，但伸長率比冷拔低碳鋼絲有明顯提高。冷軋扭鋼筋ColdRolled-TwistedSteel

以熱軋光面鋼筋為原材料，按規(guī)定的工藝參數(shù)，經(jīng)鋼筋冷軋扭機一次加工軋扁扭曲呈連續(xù)螺旋狀。一、鋼筋的物理力學性能2023/9/2徐變Creep應(yīng)力不變，隨時間的增長應(yīng)變繼續(xù)增加松弛Slack長度不變，隨時間的增長應(yīng)力降低對結(jié)構(gòu)，尤其是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不利的影響一、鋼筋的物理力學性能4.鋼筋的徐變與松弛Creepandslackofreinforcingsteel2023/9/2強度要求：保證經(jīng)濟性。屈服強度和極限強度，抗震設(shè)計時還要求有適當?shù)牡那鼜姳人苄砸螅罕ＷC結(jié)構(gòu)延性，給人以破壞的預(yù)兆。伸長率和冷彎要求可焊性：鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保證焊接后的接頭性能良好。與混凝土的粘結(jié)性：保證鋼筋和混凝土共同工作。5.混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求一、鋼筋的物理力學性能耐久性和耐火性：設(shè)置必要的混凝土保護層。2023/9/2一、鋼筋的物理力學性能縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋。

預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。5.鋼筋的選用原則梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋。

箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋。

約束箍筋推廣400MPa、500MPa為主導(dǎo)鋼筋，限制并逐步淘汰335MPa2023/9/2混凝土的組成特點混凝土＝水泥＋水＋骨料混凝土是多空隙、不均勻的物體，內(nèi)部存在許多微裂紋水化過程長，性能需較長時間才能穩(wěn)定二、混凝土的物理力學性能Concrete＝cement＋water＋aggregates2023/9/2Emphasis

：thestrengthofconcreteCubestrengthCylinderstrengthTensilestrengthConcretestrengthunderbi-axialortri-axialloads二、混凝土的物理力學性能2023/9/2二、混凝土的物理力學性能立方體抗壓強度(CubeStrength)

fcu1）單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強度1.混凝土的強度StrengthofConcrete承壓板試塊溫度：20±3℃濕度：90％邊長為150mm的標準立方體試塊標準條件養(yǎng)護28d標準試驗方法加載速度：0.15～0.25MPa/s全截面受力，表面不涂潤滑劑抗壓強度內(nèi)部微裂紋的擴展(Extensionofmicro-fissures)混凝土破壞實質(zhì)：2023/9/2二、混凝土的物理力學性能fcu,k與平均值μf和標準差

f的關(guān)系為混凝土的強度等級:具有95％保證率的抗壓強度標準值

(以N/mm2計)14gradesC15

C20

C25

C30

C35

C40

C45C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80高強混凝土混凝土強度等級的選用：

采用強度等級400MPa及以上鋼筋時,不應(yīng)低于C25；承受重復(fù)荷載構(gòu)件的混凝土，不應(yīng)低于C30；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。表示混凝土Concrete立方體抗壓強度標準值素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C15。概率密度材料強度強度平均值強度標準值2023/9/2二、混凝土的物理力學性能承壓板試塊溫度：20±3℃濕度：90％邊長為150mm的標準立方體試塊標準條件養(yǎng)護28d標準試驗方法加載速度：0.15～0.25MPa/s全截面受力，表面不涂潤滑劑抗壓強度立方體抗壓強度影響因素(Factorsthataffectthecubestrength)2023/9/2影響一：潤滑劑(grease)摩擦力friction不涂潤滑劑涂潤滑劑套箍效應(yīng)強度大于二、混凝土的物理力學性能立方體抗壓強度影響因素(Factorsthataffectthecubestrength)Thefrictionbetweentheheadsofthetestingmachineandthespecimenofferssomelateralconstrainttorestrictthelateralexpansionofthespecimenunderpressure,sothespecimencantakeahighercompressivestrength.2023/9/2影響二：尺寸(Size)尺寸效應(yīng)標準試塊150×150×150非標準試塊100×100×100非標準試塊200×200×2001.05:1:0.95二、混凝土的物理力學性能尺寸越大,內(nèi)部缺陷較多;尺寸越大，套箍作用越不明顯。試塊尺寸越大，實測破壞強度越低。

Thesmallerthesizeofthespecimen,thehigherthecompressivestrength.2023/9/2影響三：加載速度Thespeedoftesting加載速度快，內(nèi)部微裂紋來不及擴展，實測強度提高二、混凝土的物理力學性能

Thestressincreasesmorerapidlyduringthetest,thecompressivestrengthwillbehigher.2023/9/2棱柱體抗壓強度fcCylinderstrength承壓板試塊Standardspecimen

:150×150×300mm二、混凝土的物理力學性能

抗壓強度與試件形狀有關(guān)，實際構(gòu)件往往是棱柱體，棱柱體抗壓強度比立方體試件能更好地反映混凝土的實際抗壓能力。中部橫向變形不受端部摩擦力的約束，代表了混凝土處于單向全截面均勻受壓的應(yīng)力狀態(tài)。

試驗量測到fc值比fcu值小，并且棱柱體試件高寬比(即h/b)越大，它的強度越小。真實反映混凝土的實際工作狀態(tài)。

①擺脫端部摩擦力的影響；②試件不致失穩(wěn)。2023/9/2

fc與

fcu

的關(guān)系：立方體抗壓強度脆性折減系數(shù)：C40以下：C80：考慮實際構(gòu)件的工作條件與試件所處條件的差異引入的修正系數(shù)二、混凝土的物理力學性能2023/9/2軸心抗拉強度(axialtensilestrength)

ft2）單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗拉強度（Tensilestrength）二、混凝土的物理力學性能

由于混凝土構(gòu)件內(nèi)部的不均勻性，加之安裝試件偏差的原因，通過直接受拉試驗測量抗拉強度是很困難的，試驗數(shù)據(jù)離散性很大。100100150150500

直接測試法誤差大難實現(xiàn)2023/9/2劈裂試驗(Indirectsplittingtest)ft,sddftsFFFF二、混凝土的物理力學性能根據(jù)彈性理論試件中間垂直截面除加力點附近很小的范圍外，有均勻分布的水平拉應(yīng)力。當拉應(yīng)力達到混凝土的抗拉強度時，試件被劈成兩半。2023/9/2

ft與fcu之間的折算關(guān)系為二、混凝土的物理力學性能——混凝土的脆性系數(shù)，當混凝土的強度等級不大于C40時，=1.0；當混凝土的強度等級為C80時，=0.87；其間按線性插值。

0.88——考慮結(jié)構(gòu)中的混凝土強度與試塊混凝上強度之間的差異等因素的修正系數(shù)。為軸心抗拉強度與立方體抗壓強度的折算關(guān)系。2023/9/2雙軸應(yīng)力下的強度3）復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強度二、混凝土的物理力學性能①雙向受拉，σ1與σ2的相互影響不大，雙向受拉強度均接近于單向受拉強度。②一向受拉，另一向受壓，混凝土強度均低于單向拉伸或壓縮的強度，即雙向異號應(yīng)力使強度降低③雙向受壓，一向強度隨另一向應(yīng)力的增加而增加。2023/9/2三向受壓時的混凝土強度(concretestrengthundertri-axial)

3=fcc’

3=fcc’

1=

2=fLfL----側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）圓柱體試驗StrengthwithlateralconstraintStrengthwithoutlateralconstraint二、混凝土的物理力學性能

混凝土一向抗壓強度隨另兩向側(cè)壓力的增加而提高。<C50，1.0；C80，0.852023/9/2

對于縱向受壓的混凝土，約束混凝土的側(cè)向變形，可使混凝土的抗壓強度有較大提高。鋼管混凝土柱、螺旋鋼箍柱二、混凝土的物理力學性能2023/9/2二、混凝土的物理力學性能2.混凝土的變形性能Deformationbehaviorofconcrete混凝土的變形

非受力變形受力變形一次短期加載下的變形荷載長期作用下的變形多次重復(fù)荷載作用下的變形硬化過程中的收縮變形溫濕度變化引起的變形2023/9/2二、混凝土的物理力學性能受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系Stress-strainrelationshipofconcreteincompression作用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗機的變形能，測出下降段1）一次短期加載下的變形棱柱體試塊骨料和水泥結(jié)晶體彈性變形內(nèi)部微裂縫穩(wěn)定擴展內(nèi)部微裂縫非穩(wěn)定擴展峰值應(yīng)變(peakstrain)ε0取0.002。裂縫迅速發(fā)展，內(nèi)部整體性嚴重破壞2023/9/2二、混凝土的物理力學性能

(MPa)fco

0

(

10-3)abcd225201510546810混凝土強度提高加載速度減慢影響因素(Factors)GradeofconcreteThespeedoftestingTheconditionoflateralconstraint2023/9/2TheDesigncodeinChina

u

0o

cfc

c二、混凝土的物理力學性能受壓時應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型Mathematicalmodelofstress-strainrelationshipincompression

c

c2023/9/2受壓時應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型Mathematicalmodelofstress-strainrelationshipincompression

u=0.0038

0=0.002o

cfc

c0.15fcAmerica,Hognestadmodel二、混凝土的物理力學性能2023/9/2

u=0.0035

0=0.002o

cfc

cGermany,Rüschmodel二、混凝土的物理力學性能受壓時應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型Mathematicalmodelofstress-strainrelationshipincompression2023/9/2二、混凝土的物理力學性能受拉時混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系Stress-strainrelationshipofconcreteintension

t

to

t0

tu

ftTheoreticalmodel2023/9/2破壞Stress-strainrelationshipunderrepeatedloadfcf

3

2

1

fcf的確定原則：100×100×300或150×150×450的棱柱體試塊承受200萬次（或以上）循環(huán)荷載時發(fā)生破壞的最大壓應(yīng)力值二、混凝土的物理力學性能2）重復(fù)荷載下混凝土的變形性能

Thedeformationperformanceofconcreteunderrepeatedload2023/9/2

1二、混凝土的物理力學性能3)混凝土的彈性模量ElasticModulusofConcrete

c

c

c

c

p

e

原點切線模量（彈性模量）：拉壓相同變形模量modulusofdeformation割線模量secantmodulus切線模量tangentmodulus是材料變形性能的主要指標，在計算構(gòu)件變形、截面應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失等時用。

02023/9/2二、混凝土的物理力學性能混凝土彈性模量試驗方法——重復(fù)加載試驗(repeatedloadingtest)

c/fc

c0.55~10次此線和原點切線基本平行，取其斜率作為Ec（150×150×300標準試件）取應(yīng)力上限為0.5fc重復(fù)加載5～10次。試驗結(jié)果回歸

c

c

0FailureStress-straincurveunderrepeatedloadsfcf

3

2

1

2023/9/2二、混凝土的物理力學性能混凝土的泊松比(Poisson'sratio)和剪切模量(Shearmodulus)ShearmodulusofconcretePoisson'sratioofconcrete（試件的橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比），在壓力較小時為0.15~0.18，接近破壞時可達0.5以上，規(guī)范取0.22023/9/21、混凝土徐變的定義與分類？2、混凝土徐變所產(chǎn)生的影響？3、如何減小混凝土的徐變？二、混凝土的物理力學性能4）長期荷載作用下混凝土的變形性能----徐變Creep2023/9/2二、混凝土的物理力學性能4）長期荷載作用下混凝土的變形性能----徐變Creep0.51.01.52.02.505101520253035(×10-3)(月)

cr

e

e’

e’’

cr’P荷載保持不變，隨時間而增長的變形加荷瞬時變形Instantaneouselasticstrain徐變變形

Creep原因之一，膠凝體的粘性流動原因之二，混凝土內(nèi)部微裂縫的不斷發(fā)展Creepdeformationofconcrete2023/9/2徐變對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響(Effectofcreep

forstructuredesign)：

①使鋼筋混凝土構(gòu)件變形加大(increasingofdeflection)；

②使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失(loseofprestressing)；③在高應(yīng)力作用下還會使構(gòu)件破壞(failureofmember)；使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生應(yīng)力重分布(redistributionofinternalforce)；二、混凝土的物理力學性能有利的2023/9/2二、混凝土的物理力學性能徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響(Effectofcreepforstructuredesign)PAsPAs

s1

c1P

c2As

s2P卸載，鋼筋受壓混凝土受拉，可能會引起混凝土開裂徐變：

s

，c

2023/9/2二、混凝土的物理力學性能影響徐變的因素(Factorsthataffectthecreepofconcrete)應(yīng)力Stress：

c<0.5fc，徐變變形與應(yīng)力成正比----線性徐變(linearcreep)0.5fc<

c<0.8fc，非線性徐變(non-linearcreep)

c>0.8fc，造成混凝土破壞(concretewillbecruehed)加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大骨料越硬，徐變越小；構(gòu)件尺寸越大，徐變越小0.51.01.52.02.505101520253035(×10-3)(月)

cr

ela

e’

e’’

cr’0.5fc<c<0.8fc，非線性徐變

c<0.5fc，線性徐變養(yǎng)護溫度越高、濕度越大，水化越充分，徐變越小受荷后溫度越高、濕度越低，徐變越大2023/9/2二、混凝土的物理力學性能5）混凝土的收縮(Shrinkageofconcrete)----在空氣中結(jié)硬時混凝土體積縮小的性質(zhì)水泥品種：等級越高，收縮越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大骨料：骨料越硬，收縮越?。还橇狭皆酱?，收縮越小養(yǎng)護條件、制作方法、使用環(huán)境等由凝縮(Condensation)和干縮(shrinkage)組成（干燥失水是引起收縮的重要因素）2023/9/2二、混凝土的物理力學性能收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響(Effectofshrinkageforstructure)As

cAs

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混凝土的收縮對處于完全自由狀態(tài)的構(gòu)件只會引起構(gòu)件的縮短而不開裂。對于周邊有約束而不能自由變形的構(gòu)件，收縮會引起構(gòu)件內(nèi)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至會有裂縫產(chǎn)生。Shrinkage：steelreinforcementincompressionandconcreteintension.2023/9/2

熱脹冷縮當溫度變形受到外界的約束而不能自由發(fā)生時，將在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。大體積混凝土中，內(nèi)部混凝土對試圖縮小體積的表面混凝土形成約束，在表面混凝土形成拉應(yīng)力。

6）混凝土的溫度變形(Temperaturedeformationofconcrete)二、混凝土的物理力學性能2023/9/2三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)1.粘結(jié)力的定義及組成當鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生相對變形（滑移），在鋼筋和混凝土的交界面上產(chǎn)生沿鋼筋軸線方向的相互作用力，此作用力稱為粘結(jié)力。粘結(jié)力bondingstress：Themechanicalpropertiesofthisbeamisthesametoplainconcretebeam.2023/9/2三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)彎曲粘結(jié)應(yīng)力(Bendingbondstress)粘結(jié)應(yīng)力分類(Typesofbondstress)局部粘結(jié)應(yīng)力(Localbondstress)錨固粘結(jié)應(yīng)力(Anchoragebondstress)粘結(jié)應(yīng)力大小與M沿縱向鋼筋分布規(guī)律有關(guān)，和力學中剪力分布規(guī)律相同，此粘結(jié)應(yīng)力稱彎曲粘結(jié)應(yīng)力。

鋼筋兩端不存在拉力差，就不存在粘結(jié)力即粘結(jié)應(yīng)力存在，鋼筋應(yīng)力沿長度才發(fā)生變化。2023/9/2三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)彎曲粘結(jié)應(yīng)力(Bendingbondstress)粘結(jié)應(yīng)力分類(Typesofbondstress)局部粘結(jié)應(yīng)力(Localbondstress)鋼筋在支座處的錨固粘結(jié)應(yīng)力是構(gòu)件承載力至關(guān)重要的因素。鋼筋的端頭應(yīng)力為零，在經(jīng)過不長的粘結(jié)距離(稱錨固長度)后，鋼筋的應(yīng)力應(yīng)能達到其設(shè)計強度。錨固粘結(jié)應(yīng)力(Anchoragebondstress)2023/9/2三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)彎曲粘結(jié)應(yīng)力(Bendingbondstress)局部粘結(jié)應(yīng)力(Localbondstress)梁開裂后，混凝土開裂前承受的拉力通過粘結(jié)應(yīng)力τ傳遞給鋼筋、從而使裂縫處鋼筋應(yīng)力增大、這種粘結(jié)應(yīng)力稱為局部粘結(jié)應(yīng)力，其作用是使裂縫之間的混凝土參與受拉。錨固粘結(jié)應(yīng)力(Anchoragebondstress)粘結(jié)應(yīng)力分類(Typesofbondstress)2023/9/2三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)①化學膠結(jié)力(Adhesion)——鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸附作用力（一般很小，一旦產(chǎn)生相對滑移即消失）。2、粘結(jié)力的組成：②摩擦力(Inter-surfacefriction)——混凝土收縮后將鋼筋緊握產(chǎn)生的摩擦力，鋼筋表面越粗糙，摩擦力越大。(鋼筋表面微銹摩擦力增加)。③機械咬合力(Mechanical