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1、第2章混凝土结构材料的 物理力学性能,2.1 混凝土的物理力学性能,2.1.1 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土结构和构件一般处于复合应力状态，但是单轴向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。混凝土试件的大小和形状、试验方法和加载速率都影响混凝土强度的试验结果，因此各国对各种单轴向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。,1 混凝土的抗压强度(1) 混凝土的立方体抗压强度fcu,k和强度等级我国混凝土结构设计规范规定以边长为150mm的立方体为标准试件，标准立方体试件在(203)的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得
2、的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为“N/mm2”。用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。混凝土结构设计规范规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。其中，C50C80属高强度混凝土范畴。,图2-1 混凝土立方体试块的破坏情况 (a)不涂润滑剂；(b) 涂润滑剂,(2) 混凝土的轴心抗压强度混凝土的抗压强度与试件的形状有关,采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。用混凝土棱
3、柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。,图2-2 混凝土棱柱体抗压试验和破坏情况,我国普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T 500812002)规定以150mm150mm300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。,混凝土结构设计规范规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号fck表示，下标c表示受压，k表示标准值。,图2-3 混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系,考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况等方面与试件的差别，实际构件强度与试件强度之间将存在差异，混凝土结构设计规范基于安全取偏低值，轴心抗压强度标准值与立方体抗压
4、强度标准值的关系按下式确定：,为棱柱体抗压强度与立方体抗压强度之比，对混凝土强度等级为C50及以下的取0.76，对C80取0.82，两者之间按直线规律变化取值。,为高强度混凝土的脆性折减系数，对C40及以下取1.00，对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。,0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数。,国外常采用混凝土圆柱体试件来确定混凝土轴心抗压强度。例如美国、日本和欧洲混凝土协会(CEB)都采用直径6英寸(152mm)、高12英寸(305mm)的圆柱体标准试件的抗压强度作为轴心抗压强度的指标，记作fc。 对C60以下的混凝土，圆柱体抗压强度fc和立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系可按下式计算。当fcu,k超过60N/mm2后随着抗压强度的提高，fc与fcu,k的比值（即公式中的系数）也提高。CEB-FIP和MC-90给出：对C60的混凝土，比值为0.833；对C70的混凝土，比值为0.857；对C80的混凝土，比值 为0.875。,
