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正文內(nèi)容

結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能(編輯修改稿)

2025-01-19 15:12 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 r without yield pointa點:比例極限,約為 a點前:應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系為線彈性a點后:應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系為非線性,有一定塑性變形,且沒有明顯的屈服點強(qiáng)度設(shè)計指標(biāo) —— 協(xié)定流限(條件流限)殘余應(yīng)變?yōu)?% 所對應(yīng)的應(yīng)力《規(guī)范》取 = fu 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能2)鋼筋的塑性性能2. 鋼筋的力學(xué)性能延伸率 elongation rate: 鋼筋拉斷時的應(yīng)變 —— 反映鋼筋塑性性能的指標(biāo) 鋼筋和砼材料最大力下的 總伸長率 (平均伸長率)揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能2. 鋼筋的力學(xué)性能3)鋼筋的松弛與疲勞松弛:u 鋼筋受力后在保持長度不變的情況下,應(yīng)力隨時間的增長而逐漸降低的現(xiàn)象。u 會引起預(yù)應(yīng)力損失疲勞:u 鋼筋在多次重復(fù)荷載作用下發(fā)生脆性突然斷裂的現(xiàn)象u 疲勞強(qiáng)度低于靜載下極限強(qiáng)度 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能3. 鋼筋的計算指標(biāo) ( Characteristic or Standard Strength)具有 95%保證率 的基本代表值。其中,熱軋鋼筋根據(jù)屈服強(qiáng)度確定,用 表示;預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋的強(qiáng)度根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定,用 表示。a. 熱軋鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值:b. 預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值:—— 等于標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)。 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能4. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求u 強(qiáng)度高u 塑性好u 可焊性好u 與混凝土粘結(jié)錨固性能好常規(guī)直徑 :d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32mm12種。 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能 混凝土a. 定義:石子、沙子水泥石 :水泥膠凝體 —— 塑性變形 水泥結(jié)晶體 彈性骨架( 彈性變形 )水泥 +水立方體抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的 邊長為150mm的立方體 試件,在 28天 齡期,用 標(biāo)準(zhǔn)試驗方法 測得的抗壓強(qiáng)度。砼強(qiáng)度等級1)立方體抗壓強(qiáng)度150mm150mm150mmb. 強(qiáng)度等級: 依據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~ C80共 14級C — 混凝土15— 立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為 15N/mm2 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能167。1. 鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能a. 定義:b. 折算:軸心抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的 截面為150mm150mm 高 300mm的棱柱體 ,在 28天 齡期,用 標(biāo)準(zhǔn)試驗方法 測得的抗壓強(qiáng)度。2)軸心抗壓強(qiáng)度 (棱柱體抗壓強(qiáng)度)— 軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度比值— 高強(qiáng)混凝土脆性折減系數(shù)— 經(jīng)驗折減系數(shù)150mm300mm揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能216。 混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多,一般只有抗壓強(qiáng)度的 5%~ 10%216。 應(yīng)用 :構(gòu)件的抗裂性、抗剪、抗沖切、抗扭216。 試驗方法 :拉伸試驗 劈裂試驗3)軸心抗拉強(qiáng)度 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能4)混凝土強(qiáng)度的設(shè)計值 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能5)影響混凝土強(qiáng)度的主要因素n 混凝土配合比n 原材料品質(zhì)和種類n 施工澆搗的密實程度n 養(yǎng)護(hù)條件n 混凝土的齡期 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能 混凝土 (deformation)混凝土的受力變形n一次短期荷載作用下n重復(fù)荷載作用下n長期荷載作用下混凝土的非受力變形n收縮n膨脹n溫度變形 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能⑴ 混凝土在一次短期加荷時的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系 (本構(gòu)關(guān)系)OA— 彈性階段AB— 微裂縫開展BC— 彈塑性,豎向裂縫形成CD— 下降段受壓混凝土一次短期受壓混凝土一次短期加荷的應(yīng)力加荷的應(yīng)力 應(yīng)變曲應(yīng)變曲線線?cu ?c?c0 ABCDfc?0殘余變形 彈性變形 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能u混凝土破壞機(jī)理0 2 4 6 8102030s(MPa)e 103BACEDA點以前 ,微裂縫沒有明顯發(fā)展,混凝土的變形主要彈性變形,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似直線。 A點應(yīng)力隨混凝土強(qiáng)度的提高而增加,對普通強(qiáng)度混凝土 sA約為 (~)fc ,對高強(qiáng)混凝土 sA可達(dá) (~)fc。點以后 ,由于微裂縫處的應(yīng)力集中,裂縫開始有所延伸發(fā)展,產(chǎn)生部分塑性變形,應(yīng)變增長開始加快,應(yīng)力 應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形增加。但該階段微裂縫的發(fā)展是穩(wěn)定的?;炷猎诮Y(jié)硬過程中,由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等原因,在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂縫,成為混凝土中的薄弱部位?;炷恋淖罱K破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的。達(dá)到 B點,內(nèi)部一些微裂縫相互連通,裂縫發(fā)展已不穩(wěn)定,橫向變形突然增大,體積應(yīng)變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。在此應(yīng)力的長期作用下,裂縫會持續(xù)發(fā)展最終導(dǎo)致破壞。取 B點的應(yīng)力作為混凝土的長期抗壓強(qiáng)度。普通強(qiáng)度混凝土sB約為 ,高強(qiáng)強(qiáng)度混凝土 sB可達(dá) 上。達(dá)到 C點 fc,內(nèi)部微裂縫連通形成破壞面,應(yīng)變增長速度明顯加快, C點的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變 e 0,約為 ??v向應(yīng)變發(fā)展達(dá)到 D點,內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)第一條可見平行于受力方向的縱向裂縫。隨應(yīng)變增長,試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向裂縫,橫向變形急劇發(fā)展,承載力明顯下降,混凝土骨料與砂漿的粘結(jié)不斷遭到破,裂縫連通形成斜向破壞面。E點的應(yīng)變 e = (2~3) e 0,應(yīng)力 s = (~) fc。E點以后 ,縱向裂縫形成一斜向破壞面,此破壞面受正應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用繼續(xù)擴(kuò)展,形成一破壞帶。此時試件的強(qiáng)度由斜向破壞面上的骨料間的摩阻力提供。隨應(yīng)變繼續(xù)發(fā)展,摩阻力和粘結(jié)力不斷下降,但即使在很大的應(yīng)變下,骨料間仍有一定摩阻力,殘余強(qiáng),約為 (~) fc。 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能u《規(guī)范》應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系上升段:下降段: 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能⑵ 混凝土在重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力~應(yīng)變關(guān)系 鋼筋和砼材料揚(yáng) 州 大 學(xué) 建 筑 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院College of Civil Science and Engineering.第第 5章章 結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)工程材料的力學(xué)性能( 3)混凝土的彈性模量 Elastic Modulus原點切線模量Elastic Modulus割線模量Secant Modulus切
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