第二章-混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能(已修改)
2025-08-28 00:15 本頁面
【正文】 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能 混凝土的物理力學(xué)性能 鋼筋的物理力學(xué)性能 混凝土與鋼筋的粘接 混凝土的物理力學(xué)性能 混凝土的組成結(jié)構(gòu) 通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種類型： Ａ .微觀結(jié)構(gòu)： 也即水泥石結(jié)構(gòu)，包括水泥凝膠、晶體 骨架、未化完的水泥顆粒和凝膠孔組。 Ｂ .亞微觀結(jié)構(gòu)： 即混凝土中的水泥砂漿結(jié)構(gòu)。 Ｃ .宏觀結(jié)構(gòu)： 即砂漿和粗骨料兩組分體系。 注意： 強(qiáng)度是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素； ，微裂縫的擴(kuò)展對(duì)混凝土的 力學(xué)性能有著極為重要的影響。 單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度 混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的 抗壓強(qiáng)度 。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)。 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來劃分的 （ 1）單向受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度 1） 立方體抗壓強(qiáng)度： 邊長(zhǎng)為 150mm的混凝土立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度為 20177。 3℃ ，濕度 ≥90%）養(yǎng)護(hù) 28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載速度 ~， 兩端不涂潤(rùn)滑劑 ）測(cè)得的 具有95%保證率 的抗壓強(qiáng)度，用符號(hào) C表示。 《 規(guī)范 》 根據(jù)強(qiáng)度范圍， 從 C15~C80共劃分為 14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)， 級(jí)差為 5N/mm2。 2）軸心抗壓強(qiáng)度 ?軸心抗壓強(qiáng)度由棱柱體試件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度確定。 ?按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的 150mm l50mm 300mm的棱柱體試件，在溫度為 20土 3℃ 和相對(duì)濕度為 90％以上的條件下養(yǎng)護(hù) 28d，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有 95％保證率的抗壓強(qiáng)度 。對(duì)于同一混凝土， 棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度 。 ?考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、養(yǎng)護(hù)和受力情況，實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間存在差異， 《 規(guī)范 》 基于安全取偏低值，規(guī)定軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為： kcuck fkkf , ???脆性折減系數(shù) 強(qiáng)度比 式中： k１ 為棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對(duì)不大于 C50級(jí)的混凝土取 ，對(duì) C80取 ，其間按線性插值。 k2為高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù)，對(duì) C40取 ，對(duì)C80取 ，中間按直線規(guī)律變化取值。 構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)。 kcuck fkkf , ???fcu,k立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值即為混凝土強(qiáng)度等級(jí) fcu。 3）軸心抗拉強(qiáng)度 混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接軸心受拉的試驗(yàn)方法來測(cè)定，但由于試驗(yàn)比較困難，目前國(guó)內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)來間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。 劈拉試驗(yàn) F a F 拉 壓 壓 22aFfsp ?? ? 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為： ? ? 0 . 4 50 . 5 5,20 .8 8 0 .3 9 5 1 1 .6 4 5tk c u kff ??? ? ? ? ?混凝土軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系 在平面應(yīng)力狀態(tài)下 ， 當(dāng)兩方向應(yīng)力均為壓應(yīng)力時(shí) ，抗壓強(qiáng)度相互提高 ， 最大可增加 27％ ， 而當(dāng)一方向?yàn)閴簯?yīng)力 ， 另一方向?yàn)槔瓚?yīng)力時(shí) ， 強(qiáng)度相互降低 。 當(dāng)壓應(yīng)力不太高時(shí) ， 其存在可提高混凝土的抗剪強(qiáng)度 ， 拉應(yīng)力的存在會(huì)降低混凝土的抗剪強(qiáng)度 。 剪應(yīng)力的存在降低混凝土的抗壓和抗拉強(qiáng)度 。 側(cè)向壓應(yīng)力的存在可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，關(guān)系為 式中 —— 被約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； —— 非約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； —— 側(cè)向約束壓應(yīng)力。 側(cè)向壓應(yīng)力的存在還可提高混凝土的延性。 ( 4 .5 7 .0)c c c lf f f????ccf?cf?lf（ 3）復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度 ◆ 雙軸應(yīng)力狀態(tài) 實(shí)際結(jié)構(gòu)中，混凝土很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于 雙向 或 三向 受力狀態(tài)。 雙向受壓強(qiáng)度大于單向受壓強(qiáng)度，最大受壓強(qiáng)度發(fā)生在兩個(gè)壓應(yīng)力之比為 ~，約(~ )fc。雙軸受壓狀態(tài)下混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系與單軸受壓曲線相
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