水利水电工程水工钢筋混凝土培训讲义

1、1. 2 混凝土强度单向受力复合受力立方体压轴心压轴心拉双压三压双拉拉压剪压剪拉变形一次简单加荷重复加荷徐变收缩 立方体抗压强度是混凝土力学性能的基本代表值，是混凝土强度等级划分的依据。 立方体抗强度仅用于确定砼的标号C15C60，10级例：C25上述条件下抗压强度试验结果为 25 一 混凝土强度（strength）1 混凝土立方体抗压强度边长为150mm的立方体试块，在温度 ，相对湿度不低于90的环境下养护28天，以每秒0.20.3的速度加荷，取具有95保证率时得出的抗压强度。试验结果受试件与压力机接触面光滑程度影响如何影响？ 涂油、不涂油两种，取后者。非标准立方体试块 边长100mm 0.

2、95 边长200mm 1.05大型水利工程因施工期较长，可根据实际负载时间取60天或90天强度。美、日、加等采用150X300圆柱体标准试件，其强度为：试验录像 2 混凝土轴心抗压强度 采用150mm150mm300mm棱柱体试块 试件低：两端摩擦约束影响大 偏大 试件高：附加偏心影响 偏小 进行构件设计时主要的计算参数 轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系 试验值 规范取值 考虑了现场工作系数0.88。fc 用于设计。3 混凝土轴心抗拉强度 直接拉伸实验：抗压强度的1/91/18.弯折实验劈裂实验劈拉试验PaP建工规范：4 复合受力下混凝土的强度多向受压 双向压：强度提高 双向受压强度大于单向

3、受压强度，最大受压强度发生在两个压应力之比为0.3 0.6之间，约为(1.251.60 )fc。 三向压(约束受压)：强度和延性明显提高 利用：在柱中设置螺旋筋或箍筋等，钢管混凝土等双向受拉:互影响不大 一拉一压应力状态下: 一个方向的混凝土抗拉强度或抗压强度随另一向应力的增加而降低。剪压: 压应力较小：抗剪强度随压应力增加而增大； 压应力较大：抗剪强度随压应力的增加而降低剪拉: 抗剪强度随拉应力的增大而减小。02468102030s(MPa)e 10-3BACEDA点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要弹性变形，应力-应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强度混凝土

4、sA约为 (0.30.4)fc ，对高强混凝土sA可达（0.50.7)fc。A点以后，由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力-应变曲线逐渐偏离直线。微裂缝的发展导致混凝土的横向变形增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定的。混凝土在结硬过程中，由于水泥石的收缩、骨料下沉以及温度变化等原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂缝，成为混凝土中的薄弱部位。混凝土的最终破坏就是由于这些微裂缝的发展造成的。达到B点，内部一些微裂缝相互连通，裂缝发展已不稳定，横向变形突然增大，体积应变开始由压缩转为增加。在此应力的长期作用下，裂缝会持续发展最终导致破坏。取B点的应力

5、作为混凝土的长期抗压强度。普通强度混凝土sB约为0.8fc，高强强度混凝土sB可达0.95fc以上。达到C点fc，内部微裂缝连通形成破坏面，应变增长速度明显加快，C点的纵向应变值称为峰值应变 e 0，约为0.002。纵向应变发展达到D点，内部裂缝在试件表面出现第一条可见平行于受力方向的纵向裂缝。随应变增长，试件上相继出现多条不连续的纵向裂缝，横向变形急剧发展，承载力明显下降，混凝土骨料与砂浆的粘结不断遭到破，裂缝连通形成斜向破坏面。E点的应变e = (23) e 0，应力s = (0.40.6) fc。二、混凝土变形 deforrmation 1.2.2 1 一次短期加荷时的变形1 一次短期加

6、荷时的变形(1)受压的应力应变关系曲线特征上升段： 应力小：近似线性关系 c0.3fc 弹性阶段 应力大：非线性关系 0.3fcc0.8fc 稳定裂缝扩展阶段 近峰值：不稳定非线性 0.8fcc1.0fc 非稳定裂缝扩展阶段下降段：反弯点后平缓 破坏阶段（该段曲线如何测得？）影响因素混凝土强度：强度提高,峰值点应变高；下降陡,延性差加载的速度：速度愈大，峰值应力愈大，峰值应变降低；下降段愈陡，延性愈差约束情况图 2-13 不同强度混凝土的应力应变关系曲线（b）矩形箍筋压应变压力箍筋d=4.76mms =38.1mm箍筋d=4.76mms=63.5mm无箍筋(2) 混凝土的模量1、原点弹性模量

7、（简称弹性模量）2、变形模量3、切线模量4、剪切模量原点弹性模量定义：过原点作切线的斜率取值 :现行规范取 :混凝土的变形模量定义：连接原点和任意点作割线的斜率应力为砼的变形模量。随着应力的提高，弹性系数逐渐降低，混凝土的变形模量明显小于弹性模量 弹性特征系数：弹性变形占总变形比例，反映材料的弹性状态切线模量：过任一点作切线的斜率为 时的切线模量。剪切模量：根据弹性模量和泊松比（0.2）确定：2 重复荷载下混凝土的强度和变形 -疲劳（fatigue）a）一次加载卸载 b)多次加载卸载图123 混凝土在短期重复荷载下的应力应变关系曲线多次重复加载下混凝土的应力应变关系 当应力峰值小于混凝土的疲劳

8、强度时： 每次循环形成环状，面积逐渐减少，直至成直线； 当应力峰值大于混凝土的疲劳强度时： 开始的数次循环中，与小应力的相似； 成直线后，曲线由凸凹方向改变，斜率降低，裂缝和变形严重。混凝土的疲劳强度 疲劳破坏：因荷载重复作用而引起的破坏（拉、压）疲劳强度：产生疲劳破坏所需要重复荷载的最小应力峰值： 疲劳强度疲劳强度修正系数砼强度 疲劳强度修正系数由疲劳应力比值查表得到。0.20.2 0.30.3 0.40.4 22mm,压筋32mm不宜采用绑扎 焊接接头第一章 钢筋砼结构的材料机械连接1.3 钢筋与砼的粘结焊接：搭焊、帮焊、对焊锥螺纹钢筋连接第一章 钢筋砼结构的材料1.3 钢筋与砼的粘结第一

9、章 钢筋砼结构的材料1.3 钢筋与砼的粘结套管钢筋冷挤压连接第一章 钢筋砼结构的材料1.3 钢筋与砼的粘结挤压钢筋连接第一章 钢筋砼结构的材料1.3 钢筋与砼的粘结第一章 钢筋砼结构的材料1.3 钢筋与砼的粘结复习思考题1 砼的立方体抗压强度如何确定？2 我国规范中砼的强度等级如何划分的？3 C20的含义是什么？4 采用非标准试块如何确定砼的强度等级？5 砼的立方体抗压强度、轴心抗拉强度、轴心抗拉强度分别用什么符号表示？按大小排列顺序。6 砼在双压、三压、拉压、剪压、剪拉、双拉条件下的强度如何？7 什么是砼的弹性模量？什么是砼的变形模量？什么是弹性系数？复习思考题8 砼在一次简单加荷时应力应变曲线分几个阶段？9 什