1、2022年5月30日星期一華中科技大學(xué)第一章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能的物理力學(xué)性能 Basic Concept, Physical and Mechanical Properties of Materials for Reinforced Concrete Structure1/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)本章的主要內(nèi)容l 鋼筋混凝土的基本概念鋼筋混凝土的基本概念 l 混凝土在各種受力狀態(tài)下的強(qiáng)度與變形性能混凝土在各種受力狀態(tài)下的強(qiáng)度與變形性能 l 鋼筋的品種、級(jí)別及其力學(xué)性能鋼筋的品種、級(jí)別及其力學(xué)性能 l 鋼筋和混凝土的粘結(jié)

2、鋼筋和混凝土的粘結(jié)2/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的定義一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的定義 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：由配置受力的普通鋼筋或鋼筋骨架由配置受力的普通鋼筋或鋼筋骨架的混凝土制的混凝土制 成的結(jié)構(gòu)。成的結(jié)構(gòu)。 鋼筋混凝土的產(chǎn)生鋼筋混凝土的產(chǎn)生：將鋼筋和混凝土結(jié)合在一起共同：將鋼筋和混凝土結(jié)合在一起共同工作，混凝土承受壓力，鋼筋承受工作，混凝土承受壓力，鋼筋承受拉力，將可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。拉力，將可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。 l混凝土：非均勻材料：抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度很低混凝土：非均勻材料：抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度很低 為抗壓強(qiáng)

3、度的（為抗壓強(qiáng)度的（1/81/18）。）。 l鋼筋：抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高，主要承受拉力鋼筋：抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高，主要承受拉力3/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)板板PPPPee柱柱簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)支梁PPPP連續(xù)梁連續(xù)梁常見的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常見的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)為什么常見的板、梁、柱中要設(shè)置鋼筋？為什么常見的板、梁、柱中要設(shè)置鋼筋？ 分析一些常見的板梁開裂現(xiàn)象：分析一些常見的板梁開裂現(xiàn)象： 5/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)例例：一跨度為一跨度為4m，跨中作用集中荷載的試驗(yàn)梁，梁截面，跨中作用集中荷載的試驗(yàn)梁，梁截面尺寸尺寸20030

4、0mm，混凝土為，混凝土為C20。如圖所示：。如圖所示：4000AAFa)200300AAb)4000BBBB2003002103166/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)果：l a a）圖中，素砼梁極限荷載）圖中，素砼梁極限荷載 P=8kNP=8kN，由砼抗拉強(qiáng)度，由砼抗拉強(qiáng)度控制，破壞形態(tài)：控制，破壞形態(tài)：脆性破壞脆性破壞l b b）圖中，鋼筋砼梁極限荷載）圖中，鋼筋砼梁極限荷載 P=36kNP=36kN，由鋼筋受由鋼筋受拉、砼受壓而破壞，破壞形態(tài)：拉、砼受壓而破壞，破壞形態(tài)：延性破壞延性破壞（配筋適（配筋適量）量） 由此可得出：鋼筋和混凝土結(jié)合的有效性：由此可得出

5、：鋼筋和混凝土結(jié)合的有效性：l 大大提高了結(jié)構(gòu)的承載力大大提高了結(jié)構(gòu)的承載力l 結(jié)構(gòu)的受力性能得到改善結(jié)構(gòu)的受力性能得到改善7/74素砼梁破壞試驗(yàn)素砼梁破壞試驗(yàn)鋼筋砼梁破壞試驗(yàn)鋼筋砼梁破壞試驗(yàn)2022年5月30日星期一華中科技大學(xué)2 2、鋼筋和混凝土共同工作的原因、鋼筋和混凝土共同工作的原因 (1) (1) 二者之間有良好的粘結(jié)力二者之間有良好的粘結(jié)力 (2) (2) 兩者溫度線膨脹系數(shù)接近兩者溫度線膨脹系數(shù)接近 (3) (3) 混凝土包住鋼筋，可以防止鋼筋生銹。混凝土包住鋼筋，可以防止鋼筋生銹。 鋼筋鋼筋 st = 1.2 105 混凝土混凝土 ct = 1.0 1.5 105 8/7420

6、22年5月30日星期一華中科技大學(xué)（1） 就地取材，節(jié)約鋼筋；就地取材，節(jié)約鋼筋；（2） 耐久性好，耐火性好；耐久性好，耐火性好；（3） 可模性好，便于結(jié)構(gòu)型式的實(shí)現(xiàn)可模性好，便于結(jié)構(gòu)型式的實(shí)現(xiàn)（4） 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的整體性好?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的整體性好。l 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：3 3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點(diǎn)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點(diǎn) 9/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)l 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（2）抗裂性能差，帶裂縫工作）抗裂性能差，帶裂縫工作（3）施工受氣候條件影響，建造期長(zhǎng)）施工受氣候條件影響，建造期長(zhǎng)。 （4）耗費(fèi)較多的模具和木料。）耗費(fèi)較多的模具和木料。 （5）加固和改建較困難，隔熱和隔聲性能較差

7、。）加固和改建較困難，隔熱和隔聲性能較差。 （1）自重大）自重大 輕骨料砼。輕骨料砼。施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力 解決方法解決方法解決方法解決方法10/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)1.2 混凝土混凝土混凝土是用水泥、砂子和石子三種材料，經(jīng)水拌和凝固是用水泥、砂子和石子三種材料，經(jīng)水拌和凝固硬化后制成的人工石材。硬化后制成的人工石材。 混凝土的要求：混凝土的要求： 和易性好和易性好 強(qiáng)度要高強(qiáng)度要高( (重點(diǎn)重點(diǎn)) ) 耐久性要好耐久性要好 經(jīng)濟(jì)上要節(jié)省經(jīng)濟(jì)上要節(jié)省 評(píng)定混凝土評(píng)定混凝土 品質(zhì)的品質(zhì)的主要指標(biāo)主要指標(biāo) 11/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 一、混凝土的強(qiáng)度一、

8、混凝土的強(qiáng)度 cufcftfl 影響因素：影響因素：材料的性質(zhì)、混凝土配合比、養(yǎng)護(hù)環(huán)材料的性質(zhì)、混凝土配合比、養(yǎng)護(hù)環(huán)境、施工方法、境、施工方法、 試件的形狀與尺寸，試驗(yàn)方法，加試件的形狀與尺寸，試驗(yàn)方法，加載條件和試件的受力性質(zhì)。載條件和試件的受力性質(zhì)。 12/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) （1）定義：）定義：按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)（溫度按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)（溫度203、相對(duì)、相對(duì)濕度不小于濕度不小于90%的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d）的邊長(zhǎng)）的邊長(zhǎng)150mm的的立方體試件，在立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（試件表面不涂齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（試件表面不涂潤(rùn)滑劑，全截

9、面受壓，加載速度潤(rùn)滑劑，全截面受壓，加載速度0.150.25MPa/sec）測(cè)得）測(cè)得的具有的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。保證率的抗壓強(qiáng)度。 1. 1. 混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度 cuf-基本強(qiáng)度指標(biāo)基本強(qiáng)度指標(biāo)13/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（2） 影響因素影響因素 試件尺寸試件尺寸 ( (尺寸效應(yīng)尺寸效應(yīng)) ) 直接受壓直接受壓( (標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法) ) 間接受壓間接受壓 ( (試塊與承壓板之間涂有油脂或填以塑料薄片試塊與承壓板之間涂有油脂或填以塑料薄片) )試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法 加載速度越快加載速度越快, ,強(qiáng)度越高強(qiáng)度越高 14/742022年

10、5月30日星期一華中科技大學(xué)（3） 對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的要求對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的要求 混凝土強(qiáng)度從混凝土強(qiáng)度從C20C80共分為共分為14個(gè)等級(jí)，中間以個(gè)等級(jí)，中間以5MPa進(jìn)級(jí)。進(jìn)級(jí)。C50以下為普通強(qiáng)度混凝土，以下為普通強(qiáng)度混凝土， C50及以上為高強(qiáng)及以上為高強(qiáng)度混凝土度混凝土 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： l 鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于不應(yīng)低于C20，當(dāng)采用，當(dāng)采用HRB400、KL400級(jí)鋼筋配筋時(shí)，不應(yīng)低于級(jí)鋼筋配筋時(shí)，不應(yīng)低于C25 l 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于不應(yīng)低于C40。 15/74202

11、2年5月30日星期一華中科技大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： l 鋼筋混凝土構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于不應(yīng)低于C15，當(dāng)采用，當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼級(jí)鋼筋配筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于筋配筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20；當(dāng)采用；當(dāng)采用HRB400、RRB級(jí)鋼筋以及重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)級(jí)鋼筋以及重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于度等級(jí)不得低于C20 l 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于凝土強(qiáng)度等

12、級(jí)不宜低于C40 l1、混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)動(dòng)畫混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)動(dòng)畫16/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 例如，美國(guó)、日本和歐洲混凝土協(xié)會(huì)、例如，美國(guó)、日本和歐洲混凝土協(xié)會(huì)、(CEB)采用直徑采用直徑6英寸英寸(152mm)、高、高12英寸英寸(305mm)的圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件的的圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強(qiáng)度作為軸心抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)，記作抗壓強(qiáng)度作為軸心抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)，記作 。對(duì)。對(duì)C60以下的混凝土，圓柱體抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)以下的混凝土，圓柱體抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值fcu,k之間的關(guān)系可按下式折算：之間的關(guān)系可按下式折算： kcucff,79. 0cf

13、l 國(guó)外常采用混凝土圓柱體試件確定國(guó)外常采用混凝土圓柱體試件確定混凝土軸心抗壓強(qiáng)度混凝土軸心抗壓強(qiáng)度 當(dāng)當(dāng)fcu,k超過(guò)超過(guò)60N/mm2后隨著抗壓強(qiáng)度提高，與后隨著抗壓強(qiáng)度提高，與fcu,k的比值的比值(即即公式中的系數(shù)公式中的系數(shù))要提高。要提高。CEB-FIPMC-90給出：對(duì)給出：對(duì)C60的混的混凝土，比值為凝土，比值為0.833；對(duì)；對(duì)C70的混凝土，比值為的混凝土，比值為0.857；對(duì)；對(duì)C80的混凝土，比值為的混凝土，比值為0.875。 17/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)2. 棱柱體強(qiáng)度（軸心抗壓強(qiáng)度棱柱體強(qiáng)度（軸心抗壓強(qiáng)度) （1）定義：）定義：真實(shí)真實(shí)反映以受壓

14、為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反映以受壓為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度，用抗壓強(qiáng)度，用150mm150mm300mm棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試?yán)庵w為標(biāo)準(zhǔn)試件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度。件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度。 注：注：試件制作、養(yǎng)護(hù)和加載試驗(yàn)方法同立方體試件試件制作、養(yǎng)護(hù)和加載試驗(yàn)方法同立方體試件（2） 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 的換算的換算: k ,cuckf.f880 注：注：C50及以下混凝土，及以下混凝土， =0.76 ；C55C80混凝土，混凝土， =0.760.82考慮考慮C40以上混凝土具有脆性，還需取折減系以上混凝土具有脆性，還需取折減系數(shù)數(shù)C40C80為

15、為1.00.87，中間按直線插入。，中間按直線插入。kcuf,cfckf18/742、軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)(2:56)2022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 3. 軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度( )是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)中確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo)是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)中確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo) tf11818tcfftf0.550.45,1500.880.395(11.645)tkcu kflff150fl邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為150mm立方體試件抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)立方體試件抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)表達(dá)式表達(dá)式：式中：式中：19/743、軸心抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)軸心抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)(9:00)2022年5月30日

16、星期一華中科技大學(xué)試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法 直接軸向拉伸法直接軸向拉伸法劈裂法劈裂法鋼筋鋼筋拉壓+直接軸向拉伸法直接軸向拉伸法劈裂法劈裂法20/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)l 立方體強(qiáng)度是各種力學(xué)指標(biāo)的基本代表值立方體強(qiáng)度是各種力學(xué)指標(biāo)的基本代表值 cufcftf21/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)4. 復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度 1, 2 (壓壓壓壓) 混凝土強(qiáng)度增加混凝土強(qiáng)度增加 （第三象限第三象限） 1, 2 (拉壓拉壓) 混凝土強(qiáng)度降低混凝土強(qiáng)度降低 （第二、四象限第二、四象限） 1, 2 (拉拉拉拉) 混凝土強(qiáng)度基本不混凝土強(qiáng)度基本不變（變（第

17、一象限第一象限） 6 . 04 . 02 . 00 . 12 . 18 . 04 . 02 . 06 . 08 . 00 . 12 . 12112c2/ fc1/ f1221201 . 0（1 1）雙向正應(yīng)力作用）雙向正應(yīng)力作用( (如下圖如下圖) )22/74125 . 04、雙向復(fù)合受試驗(yàn)雙向復(fù)合受試驗(yàn)(12:36)2022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（2）正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用）正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用 （混凝土的抗壓強(qiáng)度由于剪應(yīng)力的存在而降低）（混凝土的抗壓強(qiáng)度由于剪應(yīng)力的存在而降低） l當(dāng)當(dāng)/fc（0.50.7)時(shí)時(shí),抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而增大抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而增大 l當(dāng)當(dāng)/fc（0

18、.50.7)時(shí)時(shí),抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而減小抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而減小 l當(dāng)壓應(yīng)力在當(dāng)壓應(yīng)力在 左右時(shí)，左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，壓應(yīng)力，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)力的增大而減小。力的增大而減小。 cf6 . 0cf/cf/23/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)20050N/mm2 35N/mm2 12210N/mm2 15010050051015202512(N/mm2) 1 () （3）三軸受壓（抗壓強(qiáng)度提高）三軸受壓（抗壓強(qiáng)度提高）2cc kffc混凝土圓柱體三向受壓的軸心抗壓強(qiáng)度混

19、凝土圓柱體三向受壓的軸心抗壓強(qiáng)度 與側(cè)壓與側(cè)壓 的經(jīng)驗(yàn)公式：的經(jīng)驗(yàn)公式：2cfc 24/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)工程應(yīng)用工程應(yīng)用鋼管砼、密配螺鋼管砼、密配螺旋箍筋旋箍筋縱向鋼筋縱向鋼筋螺旋箍筋螺旋箍筋工程應(yīng)用工程應(yīng)用鋼管混凝土、密配螺旋箍筋鋼管混凝土、密配螺旋箍筋25/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)二、混凝土的變形二、混凝土的變形 1、混凝土變形性能的特點(diǎn)、混凝土變形性能的特點(diǎn) 影響因素影響因素加載方式、荷載作用時(shí)間、溫度、加載方式、荷載作用時(shí)間、溫度、濕度、試驗(yàn)的尺寸、形狀、濕度、試驗(yàn)的尺寸、形狀、 混凝土強(qiáng)度等。混凝土強(qiáng)度等。外荷載作用而產(chǎn)生的受力變形：外荷載

20、作用而產(chǎn)生的受力變形：體積變形：包括溫度變形和收縮變形體積變形：包括溫度變形和收縮變形長(zhǎng)期荷載作用下的變形長(zhǎng)期荷載作用下的變形一次短期加載下的變形一次短期加載下的變形重復(fù)荷載作用下的變形重復(fù)荷載作用下的變形分類分類26/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（1） 混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線 2. 混凝土在單調(diào)、短期加載作用下的變形性能混凝土在單調(diào)、短期加載作用下的變形性能 殘余應(yīng)力（峰值應(yīng)力）（反彎點(diǎn)）收斂點(diǎn))（峰值應(yīng)變）受力過(guò)程： OA 彈性階段（彈性階段（ 0.3fc） AB 彈塑性階段（裂縫穩(wěn)定階段）（彈塑性階段（裂縫穩(wěn)定階段）（ =0.3fc 0.8fc） BX 裂

21、縫不穩(wěn)定階段：裂縫不穩(wěn)定階段： （ =0.8fc 1.0fc）特征值 fc ：峰值應(yīng)力（軸心抗壓強(qiáng)度）：峰值應(yīng)力（軸心抗壓強(qiáng)度） 0 ：對(duì)應(yīng)于應(yīng)力峰值點(diǎn)的應(yīng)變：對(duì)應(yīng)于應(yīng)力峰值點(diǎn)的應(yīng)變 規(guī)范規(guī)范 c0 = 0.002 cu ：最大應(yīng)變（混凝土極限壓應(yīng)：最大應(yīng)變（混凝土極限壓應(yīng) 變）變）規(guī)范規(guī)范 cu =3.010-327/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（2）影響混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線的主要因素：）影響混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線的主要因素： l 混凝土的強(qiáng)度：混凝土的強(qiáng)度： 9 15 22 28 32 40 30 20 10 0 0.001 0.002 0.003 0.004 強(qiáng)度

22、等級(jí)不同的混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線強(qiáng)度等級(jí)不同的混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線 混凝土強(qiáng)度愈高，應(yīng)力應(yīng)變曲線下降愈劇烈，延性就混凝土強(qiáng)度愈高，應(yīng)力應(yīng)變曲線下降愈劇烈，延性就愈差（延性是材料承受變形的能力）。愈差（延性是材料承受變形的能力）。28/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)l 加載速度加載速度 應(yīng)變速率小，峰值應(yīng)力應(yīng)變速率小，峰值應(yīng)力fc降低，降低， c0 增大，下降段曲線增大，下降段曲線坡度顯著地減緩。坡度顯著地減緩。 l 測(cè)試技術(shù)和試驗(yàn)條件測(cè)試技術(shù)和試驗(yàn)條件 應(yīng)該采用等應(yīng)變加載。應(yīng)該采用等應(yīng)變加載。 試驗(yàn)機(jī)的剛度對(duì)下降段的影響很大。如果試驗(yàn)機(jī)的剛度試驗(yàn)機(jī)的剛度對(duì)下降段的影響很大。如果試驗(yàn)機(jī)

23、的剛度不足，無(wú)法測(cè)出應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段。不足，無(wú)法測(cè)出應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段。 應(yīng)變測(cè)量的標(biāo)距也有影響，應(yīng)變量測(cè)的標(biāo)距愈大，曲線應(yīng)變測(cè)量的標(biāo)距也有影響，應(yīng)變量測(cè)的標(biāo)距愈大，曲線坡度陡；標(biāo)距愈小，坡度愈緩。坡度陡；標(biāo)距愈小，坡度愈緩。29/745、混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線試驗(yàn)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線試驗(yàn)(15:14) 2022年5月30日星期一華中科技大學(xué)壓應(yīng)力線拉應(yīng)力線摩擦力橫向變形實(shí)際壓應(yīng)力假定均勻壓應(yīng)力上承壓板拉壓水平應(yīng)力C)C)承壓板和試件上下承壓板和試件上下 表面之間涂以油脂潤(rùn)滑劑表面之間涂以油脂潤(rùn)滑劑a)a)不加油脂潤(rùn)滑劑的試驗(yàn)方法不加油脂潤(rùn)滑劑的試驗(yàn)方法 b b）破壞狀態(tài)）破壞狀態(tài) l 側(cè)

24、向約束側(cè)向約束 試件的上下表面與試驗(yàn)機(jī)承壓板之間存在摩阻力，破壞時(shí)，形成兩試件的上下表面與試驗(yàn)機(jī)承壓板之間存在摩阻力，破壞時(shí)，形成兩個(gè)對(duì)頂疊置的截頭方錐體。個(gè)對(duì)頂疊置的截頭方錐體。（測(cè)得的強(qiáng)度較高測(cè)得的強(qiáng)度較高） 試件的上下表面與試驗(yàn)機(jī)承壓板之間涂抹潤(rùn)滑劑，其破壞形態(tài)如試件的上下表面與試驗(yàn)機(jī)承壓板之間涂抹潤(rùn)滑劑，其破壞形態(tài)如c)圖所示。圖所示。（測(cè)得的強(qiáng)度較低，應(yīng)力應(yīng)變曲線沒(méi)有下降段測(cè)得的強(qiáng)度較低，應(yīng)力應(yīng)變曲線沒(méi)有下降段） 30/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)kc c 0 ce cp 0h （3）混凝土的模量）混凝土的模量 抗壓彈性模量（三種表示方法）抗壓彈性模量（三種表示方法）

25、原點(diǎn)彈性模量原點(diǎn)彈性模量 切線彈性模量切線彈性模量 割線彈性模量割線彈性模量31/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) （初始彈性模量）（初始彈性模量）過(guò)原點(diǎn)作切線，該切過(guò)原點(diǎn)作切線，該切線的斜率：線的斜率： ce0ctgE 過(guò)應(yīng)力應(yīng)變曲線上某一點(diǎn)作切線，該切線的斜率：過(guò)應(yīng)力應(yīng)變曲線上某一點(diǎn)作切線，該切線的斜率： tgEcl切線模量切線模量l原點(diǎn)彈性模量原點(diǎn)彈性模量32/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)cceccccecpcecpceEE 連接混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的原點(diǎn)連接混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的原點(diǎn)O及曲及曲線上某一點(diǎn)線上某一點(diǎn)K，該割線的斜率，也稱割線模量或彈塑，該割線的斜率，也

26、稱割線模量或彈塑性模量，即性模量，即式中：式中： 彈性特征系數(shù)，即彈性特征系數(shù)，即 1cec反映了混凝土的彈塑性性質(zhì)反映了混凝土的彈塑性性質(zhì)， 越大，越大， 越小越小 l變形模量變形模量()33/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)l 混凝土的剪切模量混凝土的剪切模量 G：2(1)cccEGc混凝土的泊松比混凝土的泊松比l規(guī)范規(guī)范中抗壓彈性模量中抗壓彈性模量 的測(cè)定方法的測(cè)定方法 用棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，將應(yīng)力增加到用棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，將應(yīng)力增加到 然后卸載至零，然后卸載至零，在在0 間加載間加載510次，不斷消除塑性變形，直至次，不斷消除塑性變形，直至應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變曲線逐漸穩(wěn)定成為直線，該直線

27、斜率即為混應(yīng)變曲線逐漸穩(wěn)定成為直線，該直線斜率即為混凝土彈性彈性模量凝土彈性彈性模量由統(tǒng)計(jì)分析得經(jīng)驗(yàn)公式為：由統(tǒng)計(jì)分析得經(jīng)驗(yàn)公式為： )(74.342 . 210,5MPafEkcuc34/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)3 3、混凝土單軸向受壓應(yīng)力、混凝土單軸向受壓應(yīng)力- -應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型 國(guó)內(nèi)外采用廣泛的描述混凝土單軸向受壓應(yīng)力國(guó)內(nèi)外采用廣泛的描述混凝土單軸向受壓應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線模型模型 上升段為二次拋物線，下降段為斜直線。上升段為二次拋物線，下降段為斜直線。 上升段：上升段： 下降段：下降段： 式中，式中，峰值應(yīng)變峰值應(yīng)變 極限壓應(yīng)變極限壓應(yīng)變)

28、(2200cf)15. 01 (00ucf002. 000038. 0u35/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 我國(guó)我國(guó)規(guī)范規(guī)范采用的混凝土單軸向受壓應(yīng)力采用的混凝土單軸向受壓應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變 曲線模型曲線模型 該模型形式較簡(jiǎn)單，上升段采用二次拋物線，下降段采用該模型形式較簡(jiǎn)單，上升段采用二次拋物線，下降段采用水平直線。水平直線。 上升段：上升段： 水平段：水平段： 式中，參數(shù)取值如下：式中，參數(shù)取值如下： )1 (1 0ncccf)(c0 ccf)(uc00 . 2)50(6012,kcufn002. 010)50(5 . 0002. 05,0kcuf0033. 010)50(003

29、3. 05,kcucuf36/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)4. 混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下的變形混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下的變形 徐變徐變?cè)诤奢d的長(zhǎng)期作用下，混凝土的變形將隨時(shí)間而增加，在荷載的長(zhǎng)期作用下，混凝土的變形將隨時(shí)間而增加，亦即在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)，這亦即在應(yīng)力不變的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)，這種現(xiàn)象被稱為徐變。種現(xiàn)象被稱為徐變。l 徐變定義：徐變定義：37/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 在荷載長(zhǎng)期作用下，混凝土凝膠體中的水分逐漸壓出，在荷載長(zhǎng)期作用下，混凝土凝膠體中的水分逐漸壓出，水泥石逐漸發(fā)生粘性流動(dòng)，微細(xì)空隙逐漸閉合，結(jié)晶

30、體水泥石逐漸發(fā)生粘性流動(dòng)，微細(xì)空隙逐漸閉合，結(jié)晶體內(nèi)部逐漸滑動(dòng)，微細(xì)裂縫逐漸發(fā)生等各種因素的綜合結(jié)內(nèi)部逐漸滑動(dòng)，微細(xì)裂縫逐漸發(fā)生等各種因素的綜合結(jié)果。果。(凝膠體的粘性流動(dòng)要持續(xù)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間，內(nèi)部裂縫凝膠體的粘性流動(dòng)要持續(xù)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間，內(nèi)部裂縫不斷產(chǎn)生和發(fā)展）不斷產(chǎn)生和發(fā)展）l 徐變產(chǎn)生的原因徐變產(chǎn)生的原因38/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)塑性變形：塑性變形：混凝土中結(jié)合面裂縫的擴(kuò)展延伸引起；只有當(dāng)應(yīng)混凝土中結(jié)合面裂縫的擴(kuò)展延伸引起；只有當(dāng)應(yīng)力超過(guò)材料的彈性極限強(qiáng)度后才產(chǎn)生塑性變形，且具有不可力超過(guò)材料的彈性極限強(qiáng)度后才產(chǎn)生塑性變形，且具有不可恢復(fù)性?；謴?fù)性。 徐變：徐變：應(yīng)力不

31、大時(shí)為混凝土內(nèi)未結(jié)晶的水泥膠體的應(yīng)力重分應(yīng)力不大時(shí)為混凝土內(nèi)未結(jié)晶的水泥膠體的應(yīng)力重分布所致（水泥石中的膠體具有流動(dòng)的性質(zhì)）；應(yīng)力較大時(shí)，布所致（水泥石中的膠體具有流動(dòng)的性質(zhì)）；應(yīng)力較大時(shí)，是混凝土內(nèi)微裂縫發(fā)展的結(jié)果（裂縫促進(jìn)徐變發(fā)展）；應(yīng)力是混凝土內(nèi)微裂縫發(fā)展的結(jié)果（裂縫促進(jìn)徐變發(fā)展）；應(yīng)力較小時(shí)就會(huì)發(fā)生，部分可恢復(fù)。較小時(shí)就會(huì)發(fā)生，部分可恢復(fù)。 l 徐變和塑性變形的區(qū)別徐變和塑性變形的區(qū)別39/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)l 影響混凝土徐變的因素影響混凝土徐變的因素 （1） 加載齡期：加載齡期： 加載齡期越老，水泥石晶體所占比重越大，膠體粘加載齡期越老，水泥石晶體所占比重越大

32、，膠體粘流就越小，徐變就越小。流就越小，徐變就越小。 當(dāng)應(yīng)力當(dāng)應(yīng)力 0.5cf時(shí)，徐變大致與應(yīng)力成正比，時(shí)，徐變大致與應(yīng)力成正比，產(chǎn)生線性徐變。產(chǎn)生線性徐變。 （2） 加載應(yīng)力大?。杭虞d應(yīng)力大小：0.8cf時(shí)，徐變急劇增加，不收斂。時(shí)，徐變急劇增加，不收斂。 (0.5 0.8)cf產(chǎn)生非線性徐變。產(chǎn)生非線性徐變。 時(shí)，徐變的增長(zhǎng)較應(yīng)力快，時(shí)，徐變的增長(zhǎng)較應(yīng)力快， 當(dāng)應(yīng)力當(dāng)應(yīng)力 當(dāng)應(yīng)力當(dāng)應(yīng)力 工程應(yīng)用工程應(yīng)用工程應(yīng)用工程應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)加力過(guò)高危險(xiǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)加力過(guò)高危險(xiǎn) 應(yīng)避免過(guò)早的應(yīng)避免過(guò)早的施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力40/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（3） 周圍濕度

33、：周圍濕度： 混凝土周圍的濕度是影響徐變大小的主要因素之一，混凝土周圍的濕度是影響徐變大小的主要因素之一，外界相對(duì)濕度越低，混凝土的徐變就越大。外界相對(duì)濕度越低，混凝土的徐變就越大。 （4） 混凝土的組成成份和配合比：混凝土的組成成份和配合比： 水泥用量、水灰比、水泥品種，養(yǎng)護(hù)條件等對(duì)徐水泥用量、水灰比、水泥品種，養(yǎng)護(hù)條件等對(duì)徐變有影響，水泥用量多，水灰比大，徐變則大，水泥的變有影響，水泥用量多，水灰比大，徐變則大，水泥的活性越低，徐變?cè)酱??；钚栽降?，徐變?cè)酱蟆?41/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)l 徐變的作用徐變的作用 不利方面不利方面：引起撓度增大，造成預(yù)應(yīng)力損失。引起撓度增

34、大，造成預(yù)應(yīng)力損失。 有利方面有利方面：減少由于支座不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力；分：減少由于支座不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力；分散應(yīng)力集中，引起應(yīng)力重分布（由于徐變而使應(yīng)力集中散應(yīng)力集中，引起應(yīng)力重分布（由于徐變而使應(yīng)力集中緩和）；降低溫度應(yīng)力緩和）；降低溫度應(yīng)力。 應(yīng)力重分布：應(yīng)力重分布：某一個(gè)給定的截面在梁的不同階段受拉區(qū)某一個(gè)給定的截面在梁的不同階段受拉區(qū)與受壓區(qū)的應(yīng)力相對(duì)初始彈性分布時(shí)期的變化。與受壓區(qū)的應(yīng)力相對(duì)初始彈性分布時(shí)期的變化。 42/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)5. 混凝土的非荷載變形混凝土的非荷載變形 收縮收縮（1）定義：）定義：在混凝土凝結(jié)和硬化的物理化學(xué)過(guò)程中在混凝土凝

35、結(jié)和硬化的物理化學(xué)過(guò)程中體積隨時(shí)間推移而減小的現(xiàn)象稱為收縮。體積隨時(shí)間推移而減小的現(xiàn)象稱為收縮。蒸汽養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)常溫養(yǎng)護(hù)常溫養(yǎng)護(hù)051015200.10.20.30.4收縮收縮( 103) 時(shí)間時(shí)間 (月月)43/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（2）收縮的原因）收縮的原因硬化初期，硬化初期，水泥石在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的體水泥石在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的體積變化（化學(xué)性收縮，本身的體積收縮）積變化（化學(xué)性收縮，本身的體積收縮）后期，后期，主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)而引起主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)而引起的干縮（物理收縮，失水干燥）的干縮（物理收縮，失水干燥）（3）影響收縮的）影響收縮的主要主要 因

36、素因素混凝土的組成和配比混凝土的組成和配比 構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)條件、使用環(huán)境的溫度和濕度構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)條件、使用環(huán)境的溫度和濕度以及凡是影響混凝土中水分保持的因素以及凡是影響混凝土中水分保持的因素 構(gòu)件的體表比：比值越小，收縮越大構(gòu)件的體表比：比值越小，收縮越大44/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 構(gòu)件未受荷之前產(chǎn)生裂縫構(gòu)件未受荷之前產(chǎn)生裂縫 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力損失（預(yù)應(yīng)力筋和混凝土預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力損失（預(yù)應(yīng)力筋和混凝土一同回縮引起預(yù)應(yīng)力損失一同回縮引起預(yù)應(yīng)力損失 超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力 （4）收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響）收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響45/742022年5月30日星期一華中科技大

37、學(xué)一一、鋼筋的品種、鋼筋的品種 普通鋼筋可選取普通鋼筋可選取R235（HPB235）、HRB335、 HRB400、KL400（RRB400）熱軋鋼筋熱軋鋼筋 注：注：括號(hào)內(nèi)藍(lán)色字體的表示方法適用于括號(hào)內(nèi)藍(lán)色字體的表示方法適用于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，以下同，以下同 預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)選用鋼絞線和鋼絲，中小型構(gòu)件或豎、預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)選用鋼絞線和鋼絲，中小型構(gòu)件或豎、橫向鋼筋也可選用精軋螺紋鋼筋橫向鋼筋也可選用精軋螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋1.3 鋼 筋46/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)20MnSi2V 碳素鋼碳素鋼普通低合金鋼普通低合金鋼低碳鋼（含碳量少于低碳鋼（含碳量少于0

38、.25%）中碳鋼（含碳量中碳鋼（含碳量0.25%0.6%） 高碳鋼（含碳量大于高碳鋼（含碳量大于0.6%)1.1.按化學(xué)成份分按化學(xué)成份分47/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)注：由于冷加工鋼筋延性較差，目前較少使用，若由于冷加工鋼筋延性較差，目前較少使用，若在工程中采用時(shí)，應(yīng)遵守專門規(guī)程的規(guī)定。在工程中采用時(shí)，應(yīng)遵守專門規(guī)程的規(guī)定。 l熱軋鋼筋熱軋鋼筋 光圓鋼筋（光圓鋼筋（R235（HPB235） 帶肋鋼筋帶肋鋼筋(HRB335,HRB400,KL400（RRB400）)2、按鋼筋的加工方法、按鋼筋的加工方法冷拉鋼筋冷拉鋼筋 冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋 冷拔鋼筋冷拔鋼筋 l熱處理鋼筋

39、熱處理鋼筋 l 冷加工鋼筋冷加工鋼筋 48/74鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋（中碳低鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋（中碳低含金鋼）經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)含金鋼）經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成。處理而成。2022年5月30日星期一華中科技大學(xué)2、熱軋鋼筋熱軋鋼筋按外型特征分類按外型特征分類光面鋼筋光面鋼筋螺紋鋼筋螺紋鋼筋月牙紋鋼筋月牙紋鋼筋人字紋鋼筋人字紋鋼筋 光圓鋼筋光圓鋼筋（R235（HPB235） 帶肋鋼筋帶肋鋼筋(HRB335,HRB400,KL400（RRB400）)49/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)軟鋼：有明顯屈服臺(tái)階的鋼筋軟鋼：有明顯屈服臺(tái)階的鋼筋(熱軋鋼筋、冷拉鋼筋熱軋鋼筋、冷拉鋼筋)硬

40、鋼：無(wú)明顯屈服臺(tái)階的鋼筋硬鋼：無(wú)明顯屈服臺(tái)階的鋼筋(高強(qiáng)碳素鋼絲、鋼絞線高強(qiáng)碳素鋼絲、鋼絞線)3、按力學(xué)性能不同可分為、按力學(xué)性能不同可分為50/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)主要物理力學(xué)指標(biāo)：主要物理力學(xué)指標(biāo)：對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度 fsk 作作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。 對(duì)于無(wú)明顯屈服臺(tái)階的硬鋼取條件屈服強(qiáng)度對(duì)于無(wú)明顯屈服臺(tái)階的硬鋼取條件屈服強(qiáng)度 0.2作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。屈服強(qiáng)度、抗拉極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能屈服強(qiáng)度、抗拉極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能二、鋼筋的強(qiáng)度和變形二、鋼筋的強(qiáng)度和變形 51/742022

41、年5月30日星期一華中科技大學(xué)oa彈性階段彈性階段 a比例極限比例極限fd強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段 d極限強(qiáng)度極限強(qiáng)度de 頸縮階段頸縮階段比例極限比例極限屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限強(qiáng)度o (N/mm2) ed流幅流幅abcfcf屈服臺(tái)階屈服臺(tái)階 c屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 e伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率四個(gè)受力階段四個(gè)受力階段四個(gè)特征值四個(gè)特征值 52/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) （1）c點(diǎn)的屈服強(qiáng)度點(diǎn)的屈服強(qiáng)度是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中強(qiáng)度是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中強(qiáng)度取值的主要依據(jù)，因?yàn)殇摻顟?yīng)力達(dá)到屈服極限后，荷載不增取值的主要依據(jù)，因?yàn)殇摻顟?yīng)力達(dá)到屈服極限后，荷載不增加，應(yīng)變繼續(xù)增大，使得鋼筋混泥土

42、裂縫開尺過(guò)寬，變形過(guò)加，應(yīng)變繼續(xù)增大，使得鋼筋混泥土裂縫開尺過(guò)寬，變形過(guò)大，結(jié)構(gòu)不能正常使用。大，結(jié)構(gòu)不能正常使用。 （2）d點(diǎn)的極限強(qiáng)度點(diǎn)的極限強(qiáng)度材料的實(shí)際破壞強(qiáng)度，衡量鋼筋材料的實(shí)際破壞強(qiáng)度，衡量鋼筋經(jīng)大變形后的抗拉能力，不能作為計(jì)算依據(jù)。經(jīng)大變形后的抗拉能力，不能作為計(jì)算依據(jù)。屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比極限抗拉強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度53/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)屈強(qiáng)比：屈強(qiáng)比：表示結(jié)構(gòu)的可靠性潛力，屈強(qiáng)比小則結(jié)構(gòu)的表示結(jié)構(gòu)的可靠性潛力，屈強(qiáng)比小則結(jié)構(gòu)的可靠性高，但太小鋼材利用率太低。但為了保證鋼可靠性高，但太小鋼材利用率太低。但為了保證鋼筋的綜合強(qiáng)度性能，在檢驗(yàn)鋼筋的質(zhì)量

43、時(shí)，仍要保筋的綜合強(qiáng)度性能，在檢驗(yàn)鋼筋的質(zhì)量時(shí)，仍要保證它的極限抗拉強(qiáng)度并滿足檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別證它的極限抗拉強(qiáng)度并滿足檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別在抗震結(jié)構(gòu)中，由于構(gòu)件要進(jìn)入大變形工作，考慮在抗震結(jié)構(gòu)中，由于構(gòu)件要進(jìn)入大變形工作，考慮到鋼筋可能受拉進(jìn)入強(qiáng)化階段。到鋼筋可能受拉進(jìn)入強(qiáng)化階段。 54/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) （1）伸長(zhǎng)率）伸長(zhǎng)率又稱延伸率，又稱延伸率，e點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，用點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，用（指標(biāo)注為（指標(biāo)注為10倍或倍或5倍鋼筋直徑即）表示，倍鋼筋直徑即）表示， %100001lll（2）冷彎性能）冷彎性能指鋼材在冷加工過(guò)程中產(chǎn)生塑性變形指鋼材在冷加工過(guò)程中產(chǎn)生

44、塑性變形時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂縫的抵抗能力。通過(guò)冷彎試驗(yàn)，檢查試件表時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂縫的抵抗能力。通過(guò)冷彎試驗(yàn)，檢查試件表面是否有裂紋或分層斷裂來(lái)反映塑性。面是否有裂紋或分層斷裂來(lái)反映塑性。dldl1051101555/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)主要針對(duì)強(qiáng)度高，塑性差，脆性大的鋼筋。主要針對(duì)強(qiáng)度高，塑性差，脆性大的鋼筋。 條件流限條件流限（或條件屈服強(qiáng)度）（或條件屈服強(qiáng)度）經(jīng)加載、卸載后尚存有經(jīng)加載、卸載后尚存有0.2%的殘余變形時(shí)的應(yīng)力，用的殘余變形時(shí)的應(yīng)力，用 0.2表示。一般取極限強(qiáng)度的表示。一般取極限強(qiáng)度的85%。 0.2% 0.2 (N/mm2) o 0.2條件屈服強(qiáng)度條件屈服強(qiáng)度

45、56/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（3）雙斜線模型）雙斜線模型（2）三折線模型）三折線模型 （完全彈塑性加硬化模型）（完全彈塑性加硬化模型）（1）雙直線模型（完全彈塑性模型）雙直線模型（完全彈塑性模型） sssysE，時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng))fE(yysysus,syf，時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)u , ssh , stgffhssys)(,ssEEtg01. 0其中：其中：sssysE，時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng))fE(yys 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)u , ssy tgfysys)( yusyussffEtg ,式中：式中：yshssy,； 時(shí)，時(shí)，表達(dá)式同（表達(dá)式同（1 1）57/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（2）影

46、響因素影響因素： 初始應(yīng)力、溫度、鋼筋品種初始應(yīng)力、溫度、鋼筋品種 （3） 分類分類：分普通松弛和低松弛（低松弛約為普通松弛：分普通松弛和低松弛（低松弛約為普通松弛值的值的1/3）兩類）兩類 （1）定義：定義：鋼筋受力長(zhǎng)度保持不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間鋼筋受力長(zhǎng)度保持不變的情況下，應(yīng)力隨時(shí)間 增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。 58/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)焊接接頭焊接接頭 機(jī)械連接接頭機(jī)械連接接頭 綁扎接頭綁扎接頭 套筒擠壓套筒擠壓 接頭接頭鐓粗直螺紋接頭鐓粗直螺紋接頭 1、鋼筋的接頭、鋼筋的接頭 對(duì)焊對(duì)焊 電弧搭接焊電弧搭接焊 綁扎接頭的鋼筋直徑：一般不宜大于綁扎接頭的鋼

47、筋直徑：一般不宜大于28mm 受壓構(gòu)件中的受壓鋼筋可不大于受壓構(gòu)件中的受壓鋼筋可不大于32mm 鋼筋的搭接長(zhǎng)度可見電子教材相關(guān)內(nèi)容鋼筋的搭接長(zhǎng)度可見電子教材相關(guān)內(nèi)容 有綁扎接頭的受力鋼筋的截面積：受拉有綁扎接頭的受力鋼筋的截面積：受拉區(qū)不超過(guò)區(qū)不超過(guò)25%；受壓區(qū)不超過(guò)；受壓區(qū)不超過(guò)50%59/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 普通鋼筋的焊接接頭普通鋼筋的焊接接頭 a)a)閃光接觸閃光接觸 b)b)夾桿式電弧焊夾桿式電弧焊 c)c)搭疊式電弧焊搭疊式電弧焊 鋼筋的綁扎搭接接頭鋼筋的綁扎搭接接頭60/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)（1）受拉的光面鋼筋需在端頭設(shè)半圓彎鉤）受拉

48、的光面鋼筋需在端頭設(shè)半圓彎鉤 （2）帶肋鋼筋設(shè)直角形彎鉤）帶肋鋼筋設(shè)直角形彎鉤 （3）彎折處鋼筋內(nèi)側(cè)彎曲直徑）彎折處鋼筋內(nèi)側(cè)彎曲直徑D不得小于不得小于20d2、鋼筋的彎鉤和彎折、鋼筋的彎鉤和彎折 彎彎彎折鉤折鋼筋的彎鉤與彎折示意圖鋼筋的彎鉤與彎折示意圖 （尺寸單位：（尺寸單位：mmmm） a)a)鋼筋鋼筋135135彎鉤彎鉤 b)b)鋼筋的彎折鋼筋的彎折61/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)五、混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求五、混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求 1. 鋼筋的強(qiáng)度鋼筋的強(qiáng)度 屈強(qiáng)比小則結(jié)構(gòu)的可靠性高，但太小鋼材利用率太低。屈強(qiáng)比小則結(jié)構(gòu)的可靠性高，但太小鋼材利用率太低。 2. 鋼筋的塑性

49、鋼筋的塑性 為了使鋼筋在斷裂前有足夠的變形需要求鋼材有一定的塑為了使鋼筋在斷裂前有足夠的變形需要求鋼材有一定的塑性。鋼筋的伸長(zhǎng)率和冷彎性能是施工單位驗(yàn)收鋼筋是否合性。鋼筋的伸長(zhǎng)率和冷彎性能是施工單位驗(yàn)收鋼筋是否合格的主要指標(biāo)。格的主要指標(biāo)。 3. 鋼筋的可焊性鋼筋的可焊性 可焊性是評(píng)定鋼筋焊接后的接頭性能的指標(biāo)。可焊性好，可焊性是評(píng)定鋼筋焊接后的接頭性能的指標(biāo)?？珊感院茫匆笤谝欢ǖ墓に嚄l件下鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過(guò)大即要求在一定的工藝條件下鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過(guò)大的變形。的變形。62/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 4. 鋼筋的耐火性鋼筋的耐火性 熱軋鋼筋的耐火性能最好，冷軋

50、鋼筋其次，預(yù)應(yīng)力鋼筋熱軋鋼筋的耐火性能最好，冷軋鋼筋其次，預(yù)應(yīng)力鋼筋最差。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意混凝土保護(hù)層厚度滿足對(duì)構(gòu)件最差。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意混凝土保護(hù)層厚度滿足對(duì)構(gòu)件耐火極限的要求。耐火極限的要求。 5. 鋼筋與混凝土的粘結(jié)力鋼筋與混凝土的粘結(jié)力 為了保證鋼筋與混凝土共同工作，要求鋼筋與混凝土之為了保證鋼筋與混凝土共同工作，要求鋼筋與混凝土之間必須有足夠的粘結(jié)力。鋼筋表面的形狀是影響粘結(jié)力間必須有足夠的粘結(jié)力。鋼筋表面的形狀是影響粘結(jié)力的重要因素。的重要因素。 63/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)4 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)一、粘結(jié)的作用一、粘結(jié)的作用 抵抗鋼筋滑動(dòng)，保證兩種材料共同工

51、作抵抗鋼筋滑動(dòng)，保證兩種材料共同工作 二、粘結(jié)機(jī)理分析二、粘結(jié)機(jī)理分析 三、影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素三、影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素 四、鋼筋的錨固四、鋼筋的錨固 鋼筋的最小錨固長(zhǎng)度鋼筋的最小錨固長(zhǎng)度主要內(nèi)容：（以自學(xué)為主）（以自學(xué)為主）64/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 1.基本概念基本概念 粘結(jié)粘結(jié): 鋼筋和混凝土界面之間的一種相互作用力。鋼筋和混凝土界面之間的一種相互作用力。 粘結(jié)應(yīng)力：粘結(jié)應(yīng)力：鋼筋與混凝土接觸面上所產(chǎn)生的沿鋼筋縱向鋼筋與混凝土接觸面上所產(chǎn)生的沿鋼筋縱向的剪應(yīng)力。的剪應(yīng)力。 粘結(jié)強(qiáng)度：粘結(jié)強(qiáng)度：粘結(jié)失效（鋼筋被拔出或混凝土被劈裂）粘結(jié)失效（鋼筋被拔出或混凝土被劈裂）時(shí)的最大平時(shí)的最大平 均粘結(jié)應(yīng)力。均粘結(jié)應(yīng)力。65/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué) 2.粘結(jié)的作用粘結(jié)的作用抵抗鋼筋滑動(dòng)，保證兩種材料共同工作抵抗鋼筋滑動(dòng)，保證兩種材料共同工作 66/742022年5月30日星期一華中科技大學(xué)3.粘結(jié)機(jī)理粘結(jié)機(jī)理（1）粘結(jié)力的組成）粘結(jié)力的組成: 化學(xué)膠著力化學(xué)膠著力:鋼筋和混凝土表面的化學(xué)吸附作用鋼筋和混凝土表面的化學(xué)吸附作用. 摩擦力摩擦力:混凝土收縮緊握鋼筋而產(chǎn)生的