混凝土材料的力学性能.pptx

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1、第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能Mechanical Properties ofReinforcement and Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能02.1 混凝土ConcreteQuestions:1.What kinds of strength were used in RCconstruction?2.What relationship between the different concretestrength?3.What mechanical properties must be used in RCstructure analysis?4.Any other pro

2、perties must be considered forpractical use in RC structure?2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2.1 混凝土(P.12)一、混凝土的强度1、混凝土强度等级（Strength Grade）混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度(CompressiveStrength)。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土强度等级：(P.12)边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（203，90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.150.3N/mm2/sec，两

3、端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的立方体抗压强度(Cube Strength fcu,k)，混凝土强度等级用符号C表示。C30：fcu,k=30N/mm2第二章钢筋和混凝土的材料性能规范（GB 50010-2010）根据强度范围，从C15C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。与原规范（GB 50010-2002）相比，钢 筋 混 凝 土 强 度 等 级 由C15提 高 到C20，采 用 强 度 等 级400MPa及 以 上 的 钢 筋 时，混凝 土 强 度 等 级 不 应 低 于C25，预 应 力 混 凝 土 结 构 的 混 凝 土 强等级不应低于C40。等级C50以上称为高强

4、混凝土。100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系为：小于C50的混凝土，修正系数=0.95。随混凝土强度的提高，修正系数值有所降低。当fcu100=100N/mm2时，换算系数约为0.92.1 混凝土100cu150cuf fSize Affection第二章钢筋和混凝土的材料性能Why do vertical cracks occur under verticalcompressive force?2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土美国、日本、加拿大等国家，采用圆柱体（直径150mm，高300 mm）标准试件测定的抗压强度来划分强度等级，符号记为 fc。圆柱体

5、强度与我国标准立方体抗压强度的换算关系为：fc(0.79 0.81)fcu立方体和圆柱体抗压试验都不能代表混凝土在实际构件中的受力状态，只是用来在同一标准条件下比较混凝土强度水平和品质的标准（制作、测试方便）。第二章钢筋和混凝土的材料性能2、轴心抗压强度Axial Compressive Strength(P.13)轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号 fc 表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为h/b=34，我国通常取150mm150mm450mm的棱柱体试件，也常用100100300试件。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度（约束混凝土）。棱柱体抗

6、压强度和立方体抗压强度的换算关系为：fck c1 fcu,k规范对不大于C50级的混凝土取c1=0.76，对C80取c1=0.82，其间按线性插值。2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土fc24/28第二章钢筋和混凝土的材料性能规范考虑到试件与实际结构的差异以及高强混凝土的脆性特征，对轴心抗压强度和轴心抗拉强度，还采用了以下两个折减系数：结构中混凝土强度与混凝土试件强度的比值，取0.88；脆性折减系数c2，对强度等级不大于C40的混凝土，取1.0，对C80取0.87，中间按线性规律变化。P.14fck 0.88c1c2 fcu,k对一般强度等级的混凝土：fck 0.880.7

7、61fcu,k 0.67 fcu,k2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能Why Axial Compressive Strength is smaller thancube strength?2.1 混凝土150500150第二章钢筋和混凝土的材料性能3、轴心抗拉强度Axial Tensile Strength(P.13)10016轴心受拉试验0102030405060708090100214365也是其基本力学性能，用符号 ft表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。ftfcuGBJ10-89 规范轴心受拉强度与立方体强度间的换算关系2.1

8、混凝土.055ftk0.395fcu,k2ft 0.26fcu/3第二章钢筋和混凝土的材料性能PaP劈拉试验拉压压由于轴心受拉试验对中困难，也常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度(Splitting Strength)2fsp 2P a3/4fsp 0.19 fcu2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土4、混凝土强度的标准值 Characteristic Strength规范规定材料强度的标准值 fk应具有不小于95%的保证率fk fm 1.645 fm(11.645)：标准差；：离散系数，规范规定 C40以下混凝土离散

9、系数不 超过0.12，C60混凝土离散系数不超过 0.10，C80混凝土离散系数不超过0.08。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土立方体强度标准值即为混凝土强度等级fcu,k。规范在确定混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉强度标准值时，假定它们的变异系数与立方体强度的变异系数相同，利用各指标强度与立方体强度的换算关系，便可计算得到。Question:Can you feel safe enough to use characteristicstrength?第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2混凝土强度标准值（N/mm）强度种类符号C15混凝土强度等级C20 C25 C30C35轴心抗

10、压强度轴心抗拉强度fckftk10.01.2713.41.5416.71.7820.12.0123.42.20混凝土强度等级C4026.82.40C4529.62.51C5032.42.65C5535.52.74C6038.52.85C6541.52.93C7044.53.00C7547.43.05C8050.23.10第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土由于水泥石的收缩、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 Micro-fissure，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02468102030(MPa)造成的。10-3BACED二

11、、混凝土破坏机理 Failure Mechanism混凝土在结硬过程中，02468201030(MPa)10-3第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土AA点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要是弹性变形，应力-应变关系近似为直线。A点应力，随混凝土强度的提高而增加，对普通强 度 混 凝 土 A 约 为(0.30.4)fc，对高强混凝土A可达(0.50.7)fc。BCED02468201030(MPa)10-3第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土BAA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

12、导致混凝土的横向变形增加 Expansion。但该阶段微裂缝的发展是稳定的。CED02468201030(MPa)10-3第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土BA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点的应力作为混凝土的长期抗压强度。普通强度混凝土B约为0.8fc，高强混凝土B可达0.95fc以上。CED02468102030(MPa)第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土BACED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

13、应变 0，约为0.002。达到D点，内部裂缝发展到试件表面，出现第一条可见的平行于受力方向的纵向裂缝。10-302468201030(MPa)10-3第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土BACED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=(23)0，应力=(0.40.6)fc。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。02468102030(MPa)第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土BACEDE点以后，纵向裂缝形成一斜向破坏面，此破坏面受正应力和剪应力的作用继续扩展，形成一破坏带。此时试件的强度由斜向破坏面上的骨

14、料间的摩阻力提供。随应变继续发展，摩阻力和粘结力不断下降，但即使在很大的应变下，骨料间仍有一定摩阻力 ，残 余 强 度 约 为(0.10.4)fc。10-3第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土不同强度混凝土的应力-应变关系曲线强度等级越高，线弹性段越长，峰值应变也有所增大。但高强混凝土中，砂浆与骨料的粘结很强，密实性好，微裂缝很少，最后的破坏往往是骨料破坏，破坏时脆性越显著，下降段越陡。三、混凝土的应力应变关系P.181、混凝土受压应力-应变关系第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2、混凝土受拉应力-应变关系 第二章钢筋和混凝土的材料性能2

15、.1 混凝土2、混凝土受拉应力-应变关系ftftEc2 ftEcft0.5Ect0t0 第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土)0上升段：c c f 1(1c n0cu 0.0033(fcu 50)10第二章钢筋和混凝土的材料性能3、规范简化压应力-应变关系下降段：c fc 0 u160n 2(fcu 50)0 0.0020.5(fcu 50)1066规范混凝土应力-应变曲线参数fcun0cuC5020.0020.0033C601.830.002050.0032C701.670.00210.0031C801.50.002150.0032.1 混凝土00.0010.0020.0030.004

16、10302070605040C80C60C40C20Ec EcEc EcelEc 第二章钢筋和混凝土的材料性能Ec=tan 原点切线模量Initial Modulusdd 0Ec=tan 切线模量Tangent Modulusdd弹性特征系数(coefficient of elasticity)随应力增大而减小=10.52.1 混凝土割线模量Secant Modulus4、混凝土的弹性模量 Modulus of Elasticity elEc=tan 2.2(N/mm )510 次第二章钢筋和混凝土的材料性能弹性模量测定方法0.5fc210534.74fcu,kEc 2.1 混凝土第二章钢筋和

17、混凝土的材料性能剪切变形模量2.1 混凝土混凝土受压时，除了在纵向产生压缩应变外，还将在横向产生膨胀应变。横向应变与纵向应变的比值称为横向变形系数c，又称泊松比。当混凝土压应力小于0.5fc时，横向变形系数基本上保持常数（约为1/6，规范取为0.2）。当混凝土压应力超过0.5fc时，横向变形系数逐渐增大，应力越高，增大的速度越快。第二章钢筋和混凝土的材料性能(213)2.1 混凝土剪切变形模量目前还没有适当的抗剪试验方法，混凝土剪变模量（Gc）一般可根据抗压试验测得的弹性模量和泊松比按式（2-13）确定：Gc Ec/2(c 1)取c 0.2则Gc 0.42Ec近似取Gc 0.4Ec第二章钢筋和

18、混凝土的材料性能2.1 混凝土四、复杂应力下混凝土的受力性能实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。双轴应力状态 Biaxial Stress State第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土四、复杂应力下混凝土的受力性能双轴应力状态 Biaxial Stress State实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土四、复杂应力下混凝土的

19、受力性能双轴应力状态 Biaxial Stress State实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。双向受压强度大于单向受压强度，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。双轴受压状态下混凝土的应力-应变关系与单轴受压曲线相似，但峰值应变均超过单轴受压时的峰值应变。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土在一轴受压一轴受拉状态下(第二、四象限)，任意应力比情况下均不超过其相应单轴强度。并且抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减

20、小。四、复杂应力下混凝土的受力性能双轴应力状态 Biaxial Stress State实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土四、复杂应力下混凝土的受力性能实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。1 双轴应力状态 Biaxial Stress State在双轴受拉状态下（第一象限），则不论应力比多大，抗拉强度均稍高于单轴抗拉强度。第二章钢

21、筋和混凝土的材料性能构件受剪或受扭时常遇到剪应力和正应力共同作用下的复合受力情况。混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小随压应力增大而增大当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2 三轴应力状态 Triaxial Stress State三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。三轴抗压强度1：随3/1的加大而成倍的增长2/1对三轴抗压强度有明显的影响，最高强度发生在2/1=0.30.6之间，可提高20%-25%受拉

22、为负，受压为正，1 2 3第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2 三轴应力状态 Triaxial Stress State三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。受拉为负，受压为正，1 2 3忽略2/1对三轴抗压强度的影响，只考虑1随3/1的增加而增长，且最高强度不宜超过单轴抗压强度的5倍。第二章钢筋和混凝土的材料性能螺旋箍筋约束对强度和变形能力均有很大提高矩形箍筋约束对强度的提高不是很显著，但对变形能力有显著改善2.1 混凝土3 箍筋约束混凝土受压的应力-应变关系Confinement of Transversal Reinforce

23、ment第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土了解混凝土的破坏机理，不仅可以解释各种不同试验混凝土强度的差别，还可以通过约束混凝土的横向变形来提高混凝土的抗压强度。如图采用配置螺旋箍筋形成所谓“约束混凝土”，可显著提高混凝土的抗压强度，并且可以提高混凝土变形能力。螺旋箍筋约束混凝土螺旋箍筋约束混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土由螺旋箍筋约束混凝土的应力-应变曲线可见，当应力较小时，横向变形很小，箍筋的约束作用不明显；当应力超过B点的应力时，由于混凝土的横向变形开始显著增大，侧向膨胀使螺旋箍筋产生环向拉应力，其反作用力使混凝土的横向变形受到约束，从而使混凝土的强度和变形能力都得

24、到提高。第二章钢筋和混凝土的材料性能 箍筋与内部混凝土的体积比；箍筋的屈服强度；箍筋间距与核心截面直径或边长的比值；箍筋直径与肢距的比值；混凝土强度，对高强混凝土的约束效果差一些。2.1 混凝土影响因素矩形箍筋螺旋箍筋未约束部分(a)箍筋形式的影响(b)箍筋间距对约束效果的影响第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土“约束混凝土(Confined Concrete)”的概念在工程中许多地方都有应用，如螺旋箍筋柱、后张法预应力锚具下局部受压区域配置的钢筋网或螺旋筋等。而钢管混凝土(Concrete Filled Tube)对内部混凝土的约束效果更好，因此近年来在我国工程中得到许多应用。约束混凝

25、土可以提高混凝土的强度，但更值得注意的是可以提高混凝土的变形能力(Deformation Capacity)，这一点对于抗震结构非常重要。在抗震结构对于可能出现塑性铰的区域，均要求加密箍筋配置来提高构件的变形能力，达到坏而不倒的目的。第二章钢筋和混凝土的材料性能R.Park建议的矩形封闭箍筋约束混凝土的应力-应变曲线BCDA 0.002 50u50h5020Z tanfc约束混凝土非约束混凝土fc0.5 fc0.2 fc2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土由混凝土的破坏机理可知，微裂缝的发展导致横向变形的增大。对横向变形加以约束(Lateral Constraint)，就可

26、以限制微裂缝的发展，从而可提高混凝土的抗压强度。局 部 受 压 强 度 fcl (LocalCompressive Strength)比轴心抗压强度 fc 大很多，也是因为局部受压面积以 外的混凝土对局部受压区 域内部混凝土微裂缝产生 了较强的约束。局部受压试件4 局部抗压强度 Local Bearing Strength4 局部抗压强度 Local Bearing Strength第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土fcAbAlfcl fc 第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土五、混凝土的收缩和徐变Shrinkage and Creep1、混凝土的收缩 Shrinkage(P.2

27、7)混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。某些对跨度比较敏感的超静定结构（如拱结构），收缩也会引起不利的内力。墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形第二章钢筋和混凝土的材料性能混凝土的收缩是随时间而增长的变形，早期收缩变形发展较快，两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50%，以后变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。一般情况下，最终收缩应变值约为(25)10-4混凝土开裂应变为

28、(0.52.7)10-42.1 混凝土14d 28dtsh(25)10-450%25%第二章钢筋和混凝土的材料性能影响因素混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状及尺寸、配合比、骨料性质、水泥性质、混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关。水泥用量多、水灰比越大，收缩越大骨料弹性模量高、级配好，收缩就小干燥失水及高温环境，收缩大小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小高强混凝土收缩大影响收缩的因素多且复杂，要精确计算尚有一定的困难。在实际工程中，要采取一定措施减小收缩应力的不利影响施工缝2.1 混凝土收 缩 值(10-6)600550500450400350300250200150100071

29、4212835424956637077849198龄期(d)B1 440B2 480B3 520B4 560水泥用量对高性能混凝土自生收缩的影响第二章钢筋和混凝土的材料性能2、混凝土的徐变 Creep(P.28)混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期高应力作用下，甚至会导致破坏。不过，徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。与混凝土的收缩一样，徐变也与时间有关。在测定混凝土的徐变时，应同批浇筑同样尺寸不受荷的试件

30、，在同样环境下同时量测混凝土的收缩变形，从徐变试件的变形中扣除对比的收缩试件的变形，才可得到徐变变形。2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能在应力（0.5fc）作用瞬间，首先产生瞬时弹性应变ci（=i/Ec(t0)，t0加荷时的龄期）。随荷载作用时间的延续，变形不断增长，前4个月徐变增长较快，6个月可达最终徐变的（7080）%，以后增长逐渐缓慢，23年后趋于稳定。2.1 混凝土t0cicishcrelelcrt第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土记(t-t0)时间后的总应变为 c(t,t0)，此时混凝土的收缩应变为sh(t，t0)，则徐变为，cr(t,t0)=c(t,t0)-c(t0

31、)-sh(t,t0)=c(t,t0)-ci-sh(t,t0)t0cicishcrelelcrt第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土如在时间t 卸载，则会产生瞬时弹性恢复应变el。由于混凝土弹性模量随时间增大，故弹性恢复应变el小于加载时的瞬时弹性应变 ci。再经过一段时间后，还有一部分应变el可以恢复，称为弹性后效或徐变恢复，但仍有不可恢复的残留永久应变crt0cicishcrelelcrt第二章钢筋和混凝土的材料性能cr(t,t0)ci徐变系数(t，t0)Creep Coefficient(t,t0)ci：瞬时应变；cr：徐变应变。当初始应力小于0.5fc时，徐变在2年以后可趋于稳定，

32、最终的徐变系数在24左右。2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土影响因素内在因素是混凝土的组成和配比。骨料(aggregate)的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护(curing)的温湿度越高，水泥水化作用月充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（2035）%。受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土应力条件是指初应力水平i/fc和加荷时混凝土的龄期t0第二章钢筋和混凝土的材料性能当初始应力水平i/fc0.5时，徐变值与初应力基本上成正比，也

33、即（最终）徐变系数=cr/ci=Eccr/i=常数，这种徐变称为线性徐变。当初应力i在(0.50.8)fc范围时，徐变最终虽仍收敛，但最终徐变与初应力i不成比例，也即徐变系数随i的增大而增大，这种徐变称为非线性徐变。当初应力i0.8fc时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。高强混凝土的密实性好，在相同的/fc比值下，徐变比普通混凝土小得多。但由于高强混凝土承受较高的应力值，初始变形较大，故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性徐变的范围可达0.65fc，长期强度约为0.85fc，也比普通混凝土大一些。2.

34、1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土六、混凝土的疲劳与温度变形1、混凝土的疲劳(P.19)混凝土在重复荷载作用下的强度和变形，与一次加载时不同，图2-17。max第二章钢筋和混凝土的材料性能六、混凝土的疲劳与温度变形1、混凝土的疲劳(P.19)混凝土在重复荷载作用下的强度和变形，与一次加载时不同，图2-17。能使棱柱体试件承受200万次或以上循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。疲劳强度随疲劳应力比值 f 的增加而增大，规范定义的混凝土疲劳抗压强度的 f 为0。f f minf混凝土的疲劳强度为混凝土强度乘疲劳强度修正系

35、数 ，由f 确定。2.1 混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2、混凝土的温度变形由于混凝土和钢筋的温度线膨胀系数接近，当温度变化均匀时，它们的变形基本一致，因此静定结构的钢筋混凝土内部不会产生有害的变形。但当同一结构的不同部位有较大的温度差或构件变形受到约束时，就会产生温度应力。含正常配筋率的钢筋混凝土和预应力混凝土的热膨胀系数为1*10-5。大体积混凝土结构、超长（如桥梁）、超高（如烟囱）等混凝土结构由温度引起的温度应力在设计中必须考虑。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土Key Notes:1.Strength Grade2.Characteristic Strengt

36、h3.Compressive Stress-strain RelationshipAnalysisDesign Safety4.Confined Concrete5.Shrinkage and Creep of Concrete Long term infect第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土1、立方体抗压强度的意义及确定方法；2、混凝土的几个强度指标及相互关系；3、混凝土的应力-应变曲线特性（两段），一般强度混凝土峰值压力对应应变与极限应变，混凝土的几个变形模量；4、三轴应力与单轴应力作用下混凝土的强度、变形的差异；5、约束混凝土的概念，约束混凝土与普通混凝土的应力-应变曲线的差异

37、（更高，更长）；为什么轴心抗压强度小于立方体抗压强度？6、混凝土的收缩、徐变特性，线性徐变。本节要点：作业思考题第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土普通钢筋的表示符号预应力钢筋的表示符号第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土2 三轴应力状态 Triaxial Stress State三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。一般采用圆柱体在等侧压条件下的试验测定抗压强度。第二章钢筋和混凝土的材料性能三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。一般采用圆柱体在等侧压条件下的试验测定抗压强度。fc1 fc4 22.1 混凝土2 三轴应力状态 Triaxial Stress State