混凝土结构材料的物理力学性能.ppt

第二章 混凝土结构材料的 物理力学性能,问答题,目录,1.混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新规范规定的混凝土强度等级有哪些? 2.单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力-应变曲线有何特点?常用的表示应力-应变关系的数学模型有哪几种? 3.什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力-应变曲线有何特点?,2.1 问答题,答案,答案,答案,目录,4.什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减少徐变? 5.钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求? 6.影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?,答案,答案,答案,目录,混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新规范规定的混凝土强度等级有哪些?,答：混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件（温度为203，湿度90%），在28d龄期用标准试验方法（加载速度0.150.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度。 混凝土结构设计规范根据强度范围，从C15C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。,返回,单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力-应变曲线有何特点?常用的表示应力-应变关系的数学模型有哪几种?,混凝土轴心受压应力-应变曲线的特点：曲线包括上升段和下降段两个部分。上升段可分为三段，在第一阶段，由于应力较小，混凝土的变形主要是骨料和水泥结晶体产生的弹性变形，而水泥胶体的粘性流动以及初始微裂缝变化的影响一般很小，曲线接近为直线；,下降段是混凝土到达峰值应力后裂缝继续扩展、贯通，从而使应力-应变关系发生变化。在峰值应力以后,裂缝继续发展,内部结构的整体受到破坏,试件的平均应力强度下降,应力-应变曲线向下弯曲,曲线出现拐点,此后,曲线逐渐凸向水平轴方向发展。,常用的应力-应变曲线的数学模型有两种：美国E.Hognestad建议的模型和德国Rsch建议的模型。,在第二阶段，裂缝稳定扩展并达到极限应力，此后，试件中所积蓄的弹性应变能保持大于裂缝发展所需要的能量从而形成裂缝快速发展的不稳定状态并达到峰值应力，这一阶段为第三阶段。,返回,什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力-应变曲线有何特点?,答：混凝土在荷载重复作用下引起的破坏。混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的增大而增大。一次加载应力小于破坏强度时，加载卸载应力-应变曲线为一环状，在多次加载、卸载作用下，应力应变环变的密合，经过多次重复曲线密合成一条直线。如果加载应力大于破坏强度，曲线凸向应力轴，在重复荷载过程中渐成直线，再重复多次加卸载，曲线逐渐凸向应变轴，无应力环形成。随着重复荷载次数的增加，曲线倾角不断减小，最终试件破坏。,返回,什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减少徐变?,答: 混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期高应力作用下，甚至会导致破坏。同时，徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。,内在因素是混凝土的组成和配比。 环境影响包括养护和使用条件。 应力条件,主要因素：,在实际工程中，应尽量避免结构产生非线性徐变。为了减小徐变，应避免过早地给结构施加长期荷载。混凝土配比中影响徐变的主要是水灰比和水泥用量。水灰比越大，徐变越大；水泥用量越大，徐变也越大。振捣条件好，养护及工作环境湿度大、养护时间长，则徐变小。采用蒸汽养护可以减小徐变。集料的质地越坚硬，级配越好，徐变越小。,返回,持续应力的大小对徐变量及徐变的发展规律都有重要影响。一般地说，持续应力越大，徐变越大。当持续应力c0.5fc时，徐变大小与持续应力大小呈现性关系，这种徐变称为线性徐变。 c0.5fc时，徐变与持续应力不再呈线性关系，称为非线性徐变。,钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?,答：钢筋混凝土结构对钢筋的性能有如下几点要求：1）采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果；2）为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3）可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形；4）满足结构或构件的耐火性要求；5）为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。,返回,影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？,答：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，称为粘结应力。影响粘结强度的主要因素有混凝土强度、保护层厚度、钢筋净间距、横向配筋、侧向压应力及浇筑混凝土时钢筋的位置