【文章內容簡介】 載5～ 10次 ，殘余變形趨于穩(wěn)定 ,曲線 斜直線（平行于過原點的切線） 根據 實測值 的 統計分析 , Ec 與 fcu,k 有下述關系： c) 彈性模量 Ec 的測定 f??)mmN(10 2kc u ,5cfE??混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 d) 混凝土軸向受拉時的應力－應變關系 具有如下特征： 形狀與受壓時近似，亦可分為 上升段 和 下降段 應力峰值點 對應的應變 e0t =75～ 115 10 － 6 下降段比受壓更陡， 混凝土強度越高，陡峭程度越大 受拉彈性模量與受壓彈性模量基本相等，即 Et ≈ Ec 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 （ 1）徐變的概念及混凝土變形的組成 a) 徐變（又稱蠕變， creep） 結構或構件承受的荷載或應力不變，而應變或變形隨時間增長的現象。 b) 長期荷載作用下混凝土變形的組成 在荷載 長期作用下 混凝土的變形性能主要與混凝土的 徐變特性有關 。 加載時， 瞬時應變 （ elastic） 持荷時， 徐變應變 卸荷時， 瞬時恢復應變 2. 荷載長期作用下混凝土的變形性能 ce?cr?ce??41cecrcr ～?? ???徐變系數 ce??彈性后效 cr??殘余應變 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 （ 2） 產生徐變的原因 內在原因： 凝膠體的粘性流動性質 環(huán)境原因： 水泥水化作用程度 應力原因： 微裂縫的不斷發(fā)展 （ 3） 影響徐變的因素 a) 時間因素 荷載作用 時間越長，徐變越大 初期增長較快，后期逐漸減慢，最后趨于穩(wěn)定 b) 應力大小 應力越大，徐變越大，反之越小 線性徐變 非收斂徐變 cc f?? ccc ff ?? ?cc f??非線性徐變 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 c) 加載時的齡期 d) 混凝土組成成分的影響 水泥用量越大，徐變越大 水灰比大，徐變大 骨料越堅硬，徐變越小 e) 制作、養(yǎng)護條件的影響 振搗充分，徐變?。? 養(yǎng)護溫度高、濕度大，徐變小 f) 受荷環(huán)境條件的影響 受荷環(huán)境溫度高、濕度低時，徐變大 g) 構件尺寸的影響 h) 鋼筋用量的影響 加載齡期越早，徐變越大 構件尺寸大，徐變小 配筋率高，徐變小 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 （ 1）基本概念 疲勞破壞 ：混凝土在荷載重復作用下引起的破壞。 疲勞破壞特征 ： 裂縫小而變形大 混凝土疲勞抗壓強度總是小于單調加載下的混凝土單軸抗壓強度 3. 混凝土受重復荷載作用的變形（疲勞變形） 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 加載應力 小于 fcf (fatigue) 一次加 、 卸載形成封閉的環(huán)狀 。 多次加 、 卸載循環(huán)后 ， 加 、 卸載環(huán)逐漸密合 ， 最終密合成斜直線 （ 測定 彈性模量 Ec） —— 可 加卸載幾百萬次不破壞 。 加載應力 大于 fcf 應力－應變曲線由凸向應力軸逐漸轉變?yōu)樾敝本€ ，最后轉變?yōu)橥瓜驊冚S ， 加 、 卸載不能形成封閉環(huán) 。 應力－應變曲線傾角不斷減小 ， 至荷載重復到某一次數時 ， 混凝土因嚴重開裂或變形過大而導致破壞 。 （ 2） 重復荷載下的應力－應變曲線 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 a) 疲勞抗壓強度的定義 fcf 試 驗 測 定 時 采 用 100mm 100mm 300mm 或 150mm 150mm 450mm的棱柱體 能使棱柱體試件承受 200萬次或其以上循環(huán)荷載而發(fā)生破壞的壓應力值稱為混凝土的 疲勞抗壓強度 b) 疲勞強度設計值 fcf 、 ftf 的確定 fcf 、 ftf 應由 混凝土強度設計值 （ fc 、 ft ） 乘以相應的疲勞強度修正系數 gr確定 gr的取值與疲勞應力比值 rcf 有關 。 gr隨 rcf 的減小而降低 （ 3） 疲勞強度的確定 fm a xc,fm i nc,fc ??? ?混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 （ 1）混凝土的收縮與膨脹 混凝土凝結硬化時 在空氣中體積收縮 有凝縮、干縮 發(fā)生規(guī)律為： 先快后慢 最終的收縮值 ～ 在水中體積膨脹 通常收縮值遠大于膨脹 主要的影響因素有： 水泥品種、水泥用量、骨料性質、混凝土制作方法、養(yǎng)護條件、使用環(huán)境、構件的體表比 4. 混凝土的體積變形 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 混凝土的溫度線膨脹系數為 ～ 10－ 5/℃ a） 混凝土的強制應力 混凝土能自由收縮和 溫度 變形時 , 不會產生任何強制應力 只有在有約束條件下 ， 混凝土的 變形 受到限制時才會導致強制應力 → 構件可能開裂 舉例： ......。 （ 2） 混凝土的溫度變形 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 167。 鋼筋的物理力學性能 鋼筋的品種與級別 常用鋼筋的品種及分類 ① 按化學成分 1. 碳素鋼 a) 根據含碳量的多少 ， 又可分為 低碳鋼 、 中碳鋼 、 高碳鋼 b) 含碳量越高 ， 強度越高 ， 但塑性和可焊性降低 2. 普通低合金鋼 合金元素使得鋼材的 強度提高 、 性能改善 應嚴格控制有害成分 硫 （ S， 使鋼具有 熱脆性 ） 、 磷 （ P使鋼具有 冷脆性 ） 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 ② 按鋼筋加工的方法 1. 熱軋鋼筋 （ hotrolled steel bar） 根據 屈服強度標準值 fyk ， 又可分為： a) HPB300級 （ Ⅰ 級 ） 光圓 b) HRB335級 （ Ⅱ 級 ） 月牙紋 HRBF335級 （ Ⅱ 級 ） 月牙紋 c) HRB400級 （ Ⅲ 級 ） 月牙紋 HRBF400級 （ Ⅲ 級 ） 月牙紋 d) RRB400級 （ 余熱處理 Ⅲ 級 ， 符號 3R） 月牙紋 e) HRB500級 （ Ⅳ 級 ） 月牙紋 HRBF500級 （ Ⅳ 級 ） 月牙紋 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 熱軋鋼筋可再加工 （ 如 冷軋 、 熱處理 ） 成其它品 種的鋼筋 2. 鋼絲 （ steel wire） 3. 鋼鉸線 （ strand） 4. 熱處理鋼筋 （ heattreated steel bar） 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理土木工程學院 2022年 9月 7日 第 2章 混凝土結構材料的物理力學性能 ③ 按鋼筋的外形 1. 普通鋼筋 據其外形又可分為： a) 光圓鋼筋 （ plain bar） 如 Ⅰ 級鋼筋 b) 帶肋鋼筋 （ ribbed bar， ribbed reinforced bar ） 如 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 級鋼筋 （ 常又稱為 變形鋼筋 ， deformed bar） 肋紋可以