第1章 材料的物理力学性能.ppt

1、混凝土结构设计原理，杨兴文王四良李晓文等编纂，科学出版社2003年八月，张力元件(屋顶桁架的下弦杆、拉杆)元件剖面具有轴向张力N牙齿，弯矩M，剪切V。扭转构件(弯曲梁、树冠梁)元件剖面产生扭矩T以及弯矩M、剪切力V。根据结构组件的主要力特性，可以分为以下类别：教材编写和课件制作，混凝土结构设计原理，第一章材料的物理和机械特性，教材作者：杨兴文课件制作：等名和课件审查：李孝文，第一章材料的物理和机械特性钢筋的物理力学性能钢筋和混凝土结合钢筋的锚定和连接，重点：以及第一章材料的物理力学性能，第一章材料的物理力学性能，第一章钢筋的种类和符号说明，钢筋的形状，热轧钢筋1.1钢筋的物理力学性能，第一章钢

2、筋的种类和符号说明，字典应力钢筋，第一章材料的物理力学性能，第一章钢筋的物理力学性能，第一节钢筋的种类和符号说明热轧钢筋的符号说明，HRB 335、Hot Rolled、Ribbed、Bar、RRB 400、Remained Heat Treatment、Ribbed 1钢筋的类型和符号说明，热轧钢筋的屈服强度，第一章材料的物理力学字典应力钢筋的屈服强度，第一章材料的物理力学性能，1.1钢筋的物理力学性能，2低碳钢的应力变形D极限拉伸强度，BC屈服阶段，CD强化阶段，de破坏阶段，E极限变形，第一章材料的物理力学性能，1.1钢筋的物理力学性能，3钢4钢筋的应力变形简化模型；(1)理想的弹性塑料

3、模型；(2)三级线性模型；第一章材料的物理力学性能；1.1钢筋的物理力学性能；5钢筋的塑料性能；(，弯曲直径越小，弯曲角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。第一章材料的物理力学性能，1.1钢筋的物理力学性能，6钢筋的冷加工，冷：常温下用机械方法将有明显油宽的钢筋拉至超过屈服强度的应力值，然后卸载到0。第一章材料的物理力学性能，1.1钢筋的物理力学性能，6钢筋的冷加工，钢筋在冷拉后时效前往往没有明显的屈服楼梯。停车或加热后，进一步提高投降强度，恢复投降楼梯，称为冷拉时效硬化。，1章材料的物理力学性能，1.1钢筋的物理力学性能，6钢筋的冷加工，冷拔：HPB235级热轧钢筋，强制拔出小于相应直

4、径的硬质合金钢丝模具。经过几次冷拔的铁丝，拉伸、压缩强度大大提高，但塑性降低。第一章材料的物理力学性能、1.1钢筋的物理力学性能、对7混凝土结构钢筋性能的要求、构件的强度储备等。(1)适当的投降率，(2)足以避免脆性破坏的塑料。(4)耐久性和耐火性，(3)可焊性要求钢筋具有良好的焊接性能。(5)与混凝土粘结良好，满足构件耐火极限要求所需的混凝土保护层厚度。(6)寒冷的地区，钢筋冷脆，防止破损。第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土的物理力学性能，1立方压缩强度，边长为150mm的标准立方测试块，在标准条件下养护28d，用标准试验方法测量的破坏时平均压力应力是混凝土的立方压缩强度。影响因素：按上

5、述规定测量的具有95%保证率的压缩强度称为混凝土的立方抗压强度标准值。大小效果：尺寸越大，内部缺陷越多，强度越低。加载速度：加载速度越快，强度越低。末端约束：涂抹润滑剂并降低强度。第一章材料的物理力学性能、1.2混凝土的物理力学性能、1立方体抗压强度、混凝土强度等级、立方体抗压强度标准值确定的大小分为14个等级。C15、C20、C25、C30 C80。选择混凝土强度等级，使用HRB335、HRB400、RRB400等级钢筋时为C20必须大于或等于。钢筋混凝土结构为C30应该不止。如果使用高强度钢丝作为预应力钢筋，则渡边杏低于C40。混凝土能承受重复荷载成分为C20应该不止。第一章材料的物理力学

6、性能，1.2混凝土的物理力学性能，2轴抗压强度，棱镜高度的价值：摆脱末端摩擦的影响，诗篇不引起不稳定性。与的关系：试验目的：使用棱镜试件反映混凝土的实际工作状态。诗篇大小：中国使用毫米作为标准诗篇。第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土的物理力学性能，3轴拉伸强度，与的关系：直接拉力实验，劈裂实验，第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土在复杂力状态下的物理力学性能，双轴应力状态双向压缩，混凝土的横向变形限制，强度提高日、混凝土的3轴抗压强度、1章材料的物理力学性能、1.2混凝土的物理力学性能、4复杂力状态下混凝土的强度、3轴应力状态、试件侧变形受到限制，内部微裂纹的产生和发展受到阻碍，侧压力增

7、加，轴向抗压强度也相应增加。混凝土的3轴抗压强度、1章材料的物理力学性能、1.2混凝土的物理力学性能、4个复杂受力状态下混凝土的强度、剪切或剪切复合应力状态，以及随着拉伸应力的增加，混凝土的剪切强度会降低。随着压力应力的增加，混凝土的剪切强度逐渐增加。压力应力超过特定值时，剪切强度随压力应力的增加而减小。混凝土的剪力复合强度、第一章材料的物理力学性能、1.2混凝土的物理力学性能、5次短期荷载下混凝土受压力的应力变形曲线、0.3点关系接近直线。=(0.30.8)会使关系偏离直线。=(0.81.0)时，内部微裂纹进入不稳定的发展阶段。、最大变形、极限压力变形、混凝土的应力变形曲线、第一章材料的物理

8、力学性能、1.2混凝土的物理力学性能、6-3向压缩时混凝土的应力变形曲线、试样纵向压缩时混凝土的横向膨胀受到约束，使核心混凝土处于三向压缩状态，内部微裂纹的发展受到抑制，提高了试样。混凝土圆柱三向压缩时的轴向应力变形曲线、第一章材料的物理力学性能、第一章材料的物理力学性能、第一章材料的物理力学性能、第六章三向压缩时混凝土的应力变形曲线、螺旋箍筋圆柱约束混凝土的应力变形曲线、第一章材料的物理力学性能、第一章材料的物理力学性能、第七章材料的变形系数、初始杨氏模量、切向系数：通过一点的切线斜率，割线系数：与原点连接的点的斜度。混凝土的变形系数，第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土的物理力学性能，7

9、混凝土的变形系数，混凝土弹性系数和立方体的抗压强度之间的关系，第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土的物理力学性能，8混凝土的蠕变，定义：载荷的器官作用，蠕变的特征：增长加快，混凝土的蠕变，第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土的物理力学性能，8混凝土的蠕变，蠕变的原因：水泥凝胶的粘性流动，骨料应力增加。混凝土内部微裂纹的发展，蠕变的影响因素：应力的大小；混凝土的年龄；混凝土生产，保持环境；水-水泥比和水泥剂量；骨料容量和力学性能。第一章材料的物理力学性能，1.2混凝土的物理力学性能，8混凝土的徐变，徐变对结构设计的影响：增加钢筋混凝土构件截面上内力重分布的弯曲和偏置构件的变形。预应力混凝土元

10、件具有预应力损失。第一章材料的物理力学性能，1.3钢筋与混凝土的粘结和锚固，1粘结应力的定义，钢筋与混凝土接触面产生的钢筋纵向剪切应力。连接强度：连接失败时的最大(平均)连接应力。粘合强度测试，第一章材料的物理力学性能，第1.3章钢筋和混凝土的粘结和锚固，第1章应力的定义，拉拔实验，第1章材料的物理力学性能，第1.3章钢筋和混凝土的粘结和锚固，第2章应力的构成，钢筋和混凝土表面化学粘合剂钢筋和混凝土之间接触面的摩擦；钢筋和混凝土表面凹凸不平的机械咬力。第一章材料的物理力学性能，1.3钢筋与混凝土的粘结和锚固，3粘结破坏机制，(1)光源钢筋的粘结破坏：粘结作用主要取决于钢筋与混凝土之间相对滑动之

11、前的化学粘合力，滑动发生后由摩擦力和机械咬力提供。(2)变形钢筋的粘结破坏粘结强度仍由附着力、摩擦和机械咬合力组成。但是主要是机械咬力。钢筋开始滑动后的粘合力主要由钢筋凸筋对混凝土的斜压压力和界面的摩擦力组成。钢筋周围混凝土薄，无环箍筋约束时，形成纵向劈裂裂缝，沿钢筋纵向劈裂损伤。第一章材料的物理力学性能，1.3钢筋与混凝土的粘结和锚固，3粘结破坏机理，环箍筋约束混凝土的变形，限制了纵向劈裂裂缝的开发。最后，钢筋沿肋骨外径沿圆柱面整体滑动，产生刮削破坏(剪切破坏)。(3)影响粘结强度的因素混凝土的强度；水平加强板的数量；钢筋的外形混凝土保护层厚度和钢筋间距；安克雷奇区域的横向压力；力状态。，第一章材料的物理力学性能，1.3钢筋与混凝土的结合和固定，4钢筋的固定、连接和扩展，固定：钢筋通过埋设段或机械措施将施加给钢筋的力传递给混凝土。拉筋固定长度：修改固定长度：有肋钢筋，直径大于25mm。钢筋表面有环氧涂层，拿去吧。锚区混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍，有箍筋的时候取。采取施工中易受干扰的钢筋(滑模施工)。第一章材料的物理力学性能，1.3钢筋与混凝土的结合和固定，4钢筋的固定、连接和扩展，修改的固定长度：机械锚固形式，根据钢筋本身的性能，不能满足锚固要求，采