(2)--2.2 混凝土的变形钢筋混凝土结构基本原理.pdf

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1、2.2 混凝土的变形混凝土的变形32.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 单轴加压时的应力应变关系单轴加压时的应力应变关系OA段：段：0.3fc，弹性工作阶段；弹性工作阶段；AB段：段：0.3fc0.8fc，塑性变形更为显著，裂，塑性变形更为显著，裂缝处于不稳定状态，缝处于不稳定状态，C点应力为点应力为fc,对应的应对应的应变为变为0,(1.52.5)103；OABCDEF0cuCDEF段：应力随应变的增长而逐渐降低，段：应力随应变的增长而逐渐降低，D为反弯点，收为反弯点，收敛点敛点E的应变为极限压应变的应变为极限压应变cu，（，（46）103，F对应残余应力，对应残余应力，

2、EF对于无测向约束的混凝土已经失去意义。对于无测向约束的混凝土已经失去意义。cr42.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 单轴加压时的应力应变关系单轴加压时的应力应变关系峰值应力后，吸收试验机的变形能，测出下降段52.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 单轴加压时的应力应变关系单轴加压时的应力应变关系OABCDEF0cu混凝土的变形能力混凝土的变形能力：达到混凝土应力峰值后，应力下降相同情况下变形的大小，：达到混凝土应力峰值后，应力下降相同情况下变形的大小，变形大表明混凝土耐受变形能力强，延性好，对于结构抗震有重要意义。变形大表明混凝土耐受变形能力强，延性好

3、，对于结构抗震有重要意义。62.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 混凝土应力应变关系的影响因素混凝土应力应变关系的影响因素 混凝土强度等级（strength degree）混凝土抗压强度随混凝土强度等级提高而提高，但0变化不大；72.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 混凝土应力应变关系的影响因素混凝土应力应变关系的影响因素 加荷速度（Loading speed）单轴受压加荷速度越慢，混凝土峰值应力越小，对应的0越大，下降段越平缓；82.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 混凝土应力应变关系的影响因素混凝土应力应变关系的影响因素 横向钢筋

4、的约束（Constraint）随着箍筋数量的增加和间距的减少，峰值应力提高，对应的0增大，下降段趋于平缓，且亦增大（延性增大）；92.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 混凝土应力应变关系的计算模式混凝土应力应变关系的计算模式二次抛物线加水平线（我国规范采用）二次抛物线加斜直线0.0020.0033102.2.1 混凝土单轴受压时的变形混凝土单轴受压时的变形 混凝土应力应变关系的计算模式混凝土应力应变关系的计算模式oc010203040506070809000.0010.0020.0030.004cMPa()0=1 1 0=2 160 50,当 2时，取=20=0.002+0

5、.5 50 1050=0.0033 50 105112.2.2 混凝土的变形模量（混凝土的变形模量（Deformation modulus）弹性模量（弹性模量（Elastic modulus）弹性模量过曲线原点所作切线的斜率，原点切线弹性模量5ccu,k102.234.7/Ef测试：用棱柱体试件，先加载至0.4fc，然后卸载至0，反复510次，使得应力应变曲线逐渐变成一条直线，该直线的正切值即为混凝土的弹性模量。122.2.2 混凝土的变形模量（混凝土的变形模量（Deformation modulus）变形模量变形模量变形模量曲线上任意一点与原点连线的斜率，亦称割线模量（Secant modu

6、lus）=11+1=为弹性特征系数，即弹性变形占总变形比例。132.2.2 混凝土的变形模量（混凝土的变形模量（Deformation modulus）切线模量（切线模量（Tangent modulus）切线模量曲线上某一点切线的斜率=tan=142.2.2 混凝土的变形模量（混凝土的变形模量（Deformation modulus）剪切变形模量（剪切变形模量（Shear modulus）剪切变形模量由混凝土的弹性模量来确定=2 1+为混凝土泊松比，取0.2。规范规定，=0.4。152.2.3 混凝土在单轴重复荷载作用下的变形性能混凝土在单轴重复荷载作用下的变形性能1）加载应力小于混凝土疲劳强

7、度时，应力应变曲线形成滞回环，循环次数增加滞回环面积减小，闭合为一条直线。2）加载应力大于疲劳强度，开始仍有滞回环，循环次数增加应力应变曲线反向弯曲不能形成封闭的滞回环曲线斜率不断降低混凝土疲劳破坏。3）混凝土疲劳强度小于混凝土轴心抗压强度，与混凝土等级、重复加载次数以及最小与最大应力比值有关。162.2.4 混凝土的徐变（混凝土的徐变（creep）定义定义徐变是在荷载长期作用下，变形将随时间而增加的现象。徐变应变弹性应变徐变应变与瞬时弹性应变之比称为徐变系数，一般为24。0.5，徐变是内部微裂缝的不断产生和发展而引起的塑性变形。172.2.4 混凝土的徐变混凝土的徐变 影响徐变的因素影响徐变

8、的因素 应力应力：0.5，徐变变形与应力成正比-线性徐变；0.5 0.8，非线性徐变；0.8，造成混凝土破环。加荷时混凝土的龄期龄期，越早，徐变越大。水泥用量水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大。骨料骨料越硬，徐变越小182.2.4 混凝土的徐变混凝土的徐变 对结构的影响对结构的影响 不利不利：导致变形增大，应力重分布和内力分布，预应力损失；有利有利：减小混凝土拉应力，延缓收缩裂缝的出现，减少支座不均匀沉降产生的应力。PAsPAss1c1Pc2Ass2P拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混凝土开裂192.2.4 混凝土的收缩（混凝土的收缩（Shringkage）影响因素影响因素 水泥品种水泥品

9、种：水泥强度等级越高，制成的混凝土收缩越大。水泥用量水泥用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大。骨料性质骨料性质：骨料的弹性模量越大，收缩越小。养护条件养护条件：养护过程中，湿度和温度越大，收缩越小。制作方法制作方法：混凝土越密实，收缩越小。使用环境使用环境：使用环境的温度和湿度越大，收缩越小。构件的体积与表面积比值构件的体积与表面积比值：比值越大，收缩越小。202.2.4 混凝土的收缩（混凝土的收缩（Shringkage）对结构的影响对结构的影响 自由收缩：没有影响；受到约束的构件将产生收缩裂缝；对于预应力构件，会引起预应力损失；钢筋受压，钢筋受压，混凝土受拉混凝土受拉AscAssAs