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1、钢筋混凝土基本理论,张川,1 混凝土力学性能,一、基本组成及影响因素 Concrete源自拉丁文“concretus”，意为共同生长或古罗马人用火山灰作胶凝材料。 1、基本组成及影响因素 混凝土是由骨料（集料）和水泥浆组成。水泥和水之间发生化学反应并凝结硬化，把集料（砂、卵石或者碎石)粘结成坚如岩石的材料。 水化反应过程,1 混凝土力学性能,（1）(集料）骨料 分为细骨料、粗骨料 细骨料：天然砂和人工砂，颗粒粒径 9.5mm 粗骨料：卵石或碎石。粒径1.18150mm 之间。常 用粗骨料最大粒径是1925mm （2）水泥浆： 胶凝材料水泥、化学外加剂、 辅助胶凝材料如粉煤硅灰、石膏等 水 残留
2、的空气或有意引入的气泡组成。 抗冻融性、冰盐影响,1 混凝土力学性能,2540 6075 混凝土中各种原材料所占的绝对体积比率。,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,2、影响因素 影响混凝土硬化的主要因素有： （1）水泥种类 图1.1 不同标号水泥在20oC 时混凝土强度增长曲线,1 混凝土力学性能,水泥种类对混凝土强度增长影响很大，但对后期强度影响不大 （2）温度,1 混凝土力学性能,（3）蒸汽养护 可使砼早期强度增长快，但后期硬化却很小。因此，相同配合比时，蒸汽养护的砼试块的后期强度比正常硬化试块后期强度低10%。 构件在高蒸汽压力下养护很快就硬化，并可提高后期强度。 （4）再捣实 在
3、第一次捣实后大约1545min,用外部振捣器再捣实可明显提高砼强度。,1 混凝土力学性能,（5）养护 保持 温度 湿度 图1.3 湿养护时间对砼强度的影响,1 混凝土力学性能,二、抗压强度,1 混凝土力学性能,图1.4,1 混凝土力学性能,1、影响因素 除材料性质影响外，主要影响因素是： （1）横向变形条件 （2）加速荷载 2、抗压强度的测定方法 根据国家标准GB/T500812002，标准试件取边长为150mm立方体，用钢模成型，经浇筑、振捣密实后，静置一昼夜，试件拆模后放入标准,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,分为14个等级,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性
4、能,1 混凝土力学性能,为什么要考虑？C40:1.0 C80:0.87 中间线性内插 0.88强度修正系数， 考虑： 结构中混凝土强度与试块强度的差异 长期荷载作用下抗压强度可能稍有下降,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,4、受压应力应变全曲线 （1）试验方法 电液伺服的刚性试验机直接等应变速度加载 在普通试验机上附加刚性元件，弹簧、钢骨等，使试验机装置总体竖向刚度大于试件下降段最大切线刚度，从而防止试件急速破坏。 问题;试验机刚度不足测不出下降段？,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,（2）应力应变曲线 A：比例极限点；B：临界点 长期抗压强度依据C：峰值点；D：反弯点；E：收敛点
5、 曲率最大点,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,（3）计算模型 GB500102002规范（过镇海张秀琴模型),1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,加拿大,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,三、抗拉强度 1、影响因素： （1）试验方法 （2）加荷时间及速度 （3）尺寸效应等 2、试验方法,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,3、受拉曲线 （1）我国02规范附录C,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,四、复合受力强度,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性
6、能,3、正应力与剪应力复合作用 Bresler，Pister,ACI,Vol,30,N0.3,1958 （1）试件 薄壁圆形空心构件在扭矩 +压应力作用下进行了素 混凝土在不同轴力、剪力 组合下的试验研究。,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,五、抗剪强度纯剪下强度及变形 1、试验方法 （1）矩形短梁直剪,1 混凝土力学性能,（2）z型单剪面试件 See“ Shear transfer in reinforced concrete ACI Journal/Feb.1969.No66-13 J.A. Hofbeck, I.O. Ibrahim and Alan Mattock 38个试件，主要参数： 箍筋数量、混凝土强度、箍筋直径等,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,加载至斜拉裂缝出现 时才有相对滑移，斜 拉裂缝与剪切面成40 500度角度，间距2in。,1 混凝土力学性能,1 混凝土力学性能,
