【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為 ，抗剪 強(qiáng) 度 為 零。 強(qiáng) 度 混凝土的 變 形性能n 混凝土的 變 形★ 受力 變 形 一次短期加 載 下的 變 形 (重點(diǎn) )： 軸壓 、 軸 拉、復(fù)合 應(yīng) 力狀 態(tài)下 承 載 力 計(jì) 算；非 線 性分析 荷 載長 期作用下的 變 形（ 徐 變 ）： 變 形和裂 縫寬 度 計(jì) 算； 預(yù)應(yīng) 力 損 失 重復(fù)荷 載 作用下的 變 形（ 疲 勞 性能 ）： 確定 彈 性模量；疲 勞驗(yàn) 算★ 體 積變 形 收 縮變 形：收 縮 裂 縫 ； 預(yù)應(yīng) 力 損 失 溫度 變 形：溫度 應(yīng) 力 → 裂 縫 防止溫度、收 縮 裂 縫 的構(gòu)造措施 變 形性能1. 單調(diào) 短期加 載 下的 變 形性能 軸 心受 壓 的 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系 4 82 s ≈ a≈ bfcc6d a點(diǎn)前內(nèi)部裂 縫 沒有 發(fā) 展，應(yīng) 力 應(yīng)變 近似直 線 。b點(diǎn)稱 為 臨 界 應(yīng) 力點(diǎn) ,內(nèi)部裂 縫 有 發(fā) 展 ,但 處 于 穩(wěn) 定狀態(tài)c點(diǎn)的 應(yīng)變 稱 為 峰 值應(yīng)變 , 約為 ,內(nèi)部裂 縫 延伸到表面， c點(diǎn)后出 現(xiàn) 應(yīng)變軟 化d點(diǎn) 為 極限 壓應(yīng)變 ,對(duì) 普通混凝土取 。 混凝土的 變 形性能n 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 特點(diǎn) oa段 ：即 應(yīng) 力比 ≤ ， 應(yīng) 力 應(yīng)變關(guān)系接近于直 線 ，故 a點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的 彈 性極限 。ab段 ： 當(dāng) 應(yīng) 力比 約為 （ ～ ） 時(shí) ，應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系偏離直 線 ， 應(yīng)變 的增長 速度比 應(yīng) 力增 長 快，故 b點(diǎn)稱 為 臨界 應(yīng) 力點(diǎn) 。 bc段 ： 當(dāng) 應(yīng) 力比 約為 （ ～ ） 時(shí) ， 應(yīng)變 增 長 速度 進(jìn) 一步加快， 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 的斜率急 劇 減小，混凝土內(nèi)部微裂 縫進(jìn) 入 非 穩(wěn) 定 發(fā) 展 階 段 。當(dāng) 應(yīng) 力到達(dá) c點(diǎn) 時(shí) ，混凝土 發(fā)揮 出受壓時(shí) 的最大承 載 能力，即 軸 心抗 壓 強(qiáng) 度（極限 強(qiáng) 度 ），相 應(yīng)的 應(yīng)變值 稱 為 峰 值應(yīng)變 。cd 段 ：下降段，由滑移面上的摩擦咬合力和混凝土柱體的殘余強(qiáng) 度提供 混凝土的 變 形性能n 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 上 三個(gè)特征點(diǎn) 峰 值應(yīng) 力 ：材料的最大承 載 力 峰 值應(yīng)變 ：與峰 值應(yīng) 力相 應(yīng) 的 應(yīng)變 極限 壓應(yīng)變 ： 試 件破壞 時(shí) 的 最大 應(yīng)變值n 混凝土材料的 延性 混凝土 試 件在 強(qiáng) 度沒有 顯 著降低情況下 承受 變 形的能力n 混凝土 強(qiáng) 度越高 ， 越大； 越小；材料的脆性越明 顯n 問題 ：混凝土 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 如何表達(dá)？ → 數(shù)學(xué)表達(dá)式 混凝土的 變 形性能n 混凝土 單軸 受 壓應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系模型（本構(gòu)模型） 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系模型是 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 的 數(shù)學(xué)表達(dá)式 ，可根據(jù)某一 應(yīng)變值 求出相 應(yīng) 的 應(yīng) 力 值 。 應(yīng) 用 ：承 載 力 計(jì) 算；混凝土 結(jié) 構(gòu)非 線 性分析n 本 節(jié)給 出的兩個(gè) 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系模型，一般 用于 結(jié) 構(gòu)的非 線性分析 。n Hognestad模型（早期） 上升段下降段n 《 混凝土 規(guī) 范 》 規(guī) 定的 單軸 受 壓應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系模型4 82ec,x se ecu 混凝土的 變 形性能n 混凝土 軸 心受拉的 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系n 軸 心受拉的 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系n 《 混凝土 規(guī) 范 》 建 議 的 單軸 受拉 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系模型se 公式來源： 過鎮(zhèn)海， 張 秀琴 .混凝土受拉 應(yīng) 力 應(yīng)變 全曲線 的 試驗(yàn) 研究 . 建筑 結(jié) 構(gòu)學(xué) 報(bào) ，1988(4).45532et,x 混凝土的 變 形性能 混凝土的 變 形性能n 混凝土在 復(fù)合 應(yīng) 力下 的 應(yīng) 力 應(yīng)變 關(guān)系 三 軸 受 壓 ： 隨 側(cè) 向 壓應(yīng) 力增加， 縱 向 強(qiáng) 度和 變 形能力均提高。側(cè) 向 壓 力 約 束了混凝土橫向 變 形，限制了橫向膨 脹 和內(nèi)部微裂縫 的 擴(kuò) 展。（ 約 束混凝土 ） 混凝土的 變 形性能n 螺旋箍筋 圓 柱體 約 束混凝土 在接近混凝土 單軸 抗 壓 強(qiáng) 度之前，橫向 鋼 筋幾乎不受力，混凝土基本不受 約 束。 軸 向 壓 力大于 單軸 抗 壓 強(qiáng) 度 時(shí) ，軸 向 強(qiáng) 度和 變 形能力均提高， 橫向 鋼筋越密，提高幅 值 越大。 螺旋筋 能使核心混凝土在 側(cè) 向受到均勻 連續(xù) 的 約 束力，其效果 較 普通箍筋好，因而 強(qiáng) 度和延性的提高更 為顯 著。n 普通箍筋 約 束混凝土柱 混凝土的 變 形性能2. 混凝土在 重復(fù)荷 載 作用下 的 變 形性能 ★ 一次加 載 、卸 載 下的 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 總應(yīng)變 = 彈 性 應(yīng)變 + 彈 性后效 + 殘余 應(yīng)變 加 載 、卸 載 形成 環(huán) 狀，其面 積為 加 載 、卸 載過 程中 消耗的能量 卸 載 曲 線 在 A點(diǎn)的切 線 與加 載 曲 線 在原點(diǎn)的 切 線 平行 混凝土的 變 形性能n 多次重復(fù)荷 載 作用下 的 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 當(dāng)加 載 、卸 載 的最大 壓應(yīng) 力 值 不超 過 某個(gè)限 值 時(shí) ，每次加載 、卸 載過 程都將形成塑性 變 形。 經(jīng) 多次重復(fù)后，塑性 變 形將不再增 長 ，混凝土加、卸 載 的 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 呈直 線變 化，且 此直 線 大致與第一次加 載時(shí) 的原點(diǎn)切 線 平行。 當(dāng) 應(yīng) 力 值 超 過一特定 值 之后，出現(xiàn) 直 線 后就 產(chǎn) 生反向彎曲。 應(yīng)變 越來越大，就會(huì) 發(fā) 生破壞，即疲 勞 破壞。該 特定 值 就是混凝土的 疲 勞 強(qiáng) 度 。 混凝土的 變 形性能n 混凝土的 彈 性模量、剪 變 模量和泊松比★ 混凝土的 變 形模量 初始 彈 性模量 ： 過 原點(diǎn) 切 線 的斜率。 切 線 模量 ： 過 某一點(diǎn) 切 線 的斜率。 （增量理 論 ） 割 線 模量 ：某一點(diǎn)與原點(diǎn) 連線 的斜率。（全量理 論 ） 混凝土的 變 形性能n 混凝土 彈 性模量 ★ 初始 彈 性模量不易準(zhǔn)確 測(cè) 定；多次重復(fù)加 載 、卸載 后， 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線變?yōu)?直 線 ，且與原點(diǎn)切 線 平行 。 ★ 我國 規(guī) 范 規(guī) 定用下述方法 測(cè) 定混凝土 彈 性模量： 將棱柱體 試 件加 載 至 應(yīng) 力 ，重復(fù)加 載 、卸 載各 5次后， 應(yīng) 力 應(yīng)變 曲 線 基本上