第一章鋼筋混凝土材料的物理力學(xué)性能第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四重點1.混凝土的強度指標；2.混凝土的變形；難點

1.混凝土的強度指標；

2.混凝土的變形。第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四§1.1混凝土的物理力學(xué)性能一、混凝土的強度1.混凝土的立方體抗壓強度及強度等級（1）混凝土的立方體抗壓強度規(guī)范規(guī)定：混凝土強度按立方體抗壓強度標準值確定。確定方法：用邊長為150mm的標準立方體試件，在標準養(yǎng)護條件下（溫度20±3℃，相對濕度大于90%）養(yǎng)護28天后，按照標準試驗方法（試件的承壓面不涂潤滑劑，加荷速度約每秒0.15～0.3N/mm2）測得的具有95%保證率的抗壓強度，作為混凝土的立方體抗壓強度標準值，用符號表示。第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四立方體抗壓強度fcu承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑（箍套作用）涂潤滑劑強度大于我國規(guī)范的方法：不涂潤滑劑壓力試件裂縫發(fā)展擴張整個體系解體，喪失承載力另影響強度的因素還有：齡期、加載速率、試塊尺寸等第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四強度指標的確定強度隨機變量強度標準值根據(jù)統(tǒng)計資料，運用數(shù)理統(tǒng)計方法確定的具有一定保證率（95%）的統(tǒng)計特征值：強度標準值=強度平均值-1.645×標準差概率密度材料強度強度平均值強度標準值第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四標準試塊：150×150×150非標準試塊：100×100×100換算系數(shù)0.95200×200×200換算系數(shù)1.05立方體抗壓強度是區(qū)分混凝土強度等級的指標，我國規(guī)范混凝土的強度等級有：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80表示混凝土Concrete立方體抗壓強度立方體抗壓強度fcu第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四結(jié)構(gòu)混凝土強度等級的要求：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于Ｃ15；當采用HRB335級鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于Ｃ20；當采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強度等級不得低于Ｃ20。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于Ｃ30；當采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作為預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于Ｃ40。第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四

2混凝土軸心抗壓強度采用與立方體試件相同制作條件、尺寸為150×150×300mm或者150×150×450mm棱柱體試件測得的抗壓強度作為混凝土的軸心抗壓強度標準值，用符號表示，混凝土的軸心抗壓強度標準值按下式計算：（2.2.1）式中—棱柱強度與立方強度之比，對C50及以下取=0.76，對C80取=0.82，中間按線形規(guī)律變化；

—考慮C40以上混凝土脆性的折減系數(shù)，對C40取=1.0，對C80取=0.87，中間按線形規(guī)律變化。第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四棱柱體抗壓強度fc承壓板試塊標準試塊：150×150×300非標準試塊：100×100×300換算系數(shù)0.95200×200×400換算系數(shù)1.05考慮到承壓板對試件的約束，立方體抗壓強度大于棱柱體抗壓強度，且有：fc=0.76fcu(試驗結(jié)果)考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取fc=0.67fcu對國外（美國、日本、歐洲混凝土協(xié)會等）采用的圓柱體試件（d=150,h=300），有fc’=0.79fcu圓柱體抗壓強度第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四

混凝土的抗拉強度可采用尺寸為100×100×500mm的柱體試件進行直接軸心受拉試驗，但其準確性較差。故國內(nèi)外多采用圓柱體或立方體的劈裂試驗來間接測定?；炷凛S心抗拉強度標準值按下式計算：

3.軸心抗拉強度第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四直接受拉試驗ft100100150150500試驗結(jié)果：ft=0.395fcu0.55考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，尺寸效應(yīng)，加荷速度等的影響，取ft=0.348fcu0.55第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四劈裂試驗ftsddftsFFFF我國根據(jù)100mm立方體的劈裂與抗壓試驗結(jié)果有：fts=0.19fcu3/4第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四二、混凝土的變形

混凝土的變形有兩類：一類是受力變形；另一類是體積變形，包括收縮、膨脹和溫度、濕度變化引起的變形。第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土強度提高加載速度減慢單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系作用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗機的變形能，測出下降段1.混凝土單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型u=0.00380=0.002ocfcc0.15fcu=0.00350=0.002ocfcc美國Hognestad模型德國Rüsch模型第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四單軸受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型----中國規(guī)范u0ocfcc第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四彈性模量：是反映彈性材料應(yīng)力與應(yīng)變之間的一個重要物理量，表達式.ccccep01原點切線模量（彈性模量）：拉壓相同變形模量（割線模量、彈塑性模量）切線模量受壓時，為0.4~1.0；受拉破壞時，為1.02.混凝土的彈性模量、變形模量第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四混凝土的彈性模量的試驗方法（150×150×300標準試件）c/fcc0.55~10次此線和原點切線基本平行，取其斜率作為Ec第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四3混凝土的徐變長期荷載作用下混凝土的變形性能----徐變0.51.01.52.02.505101520253035(×10-3)(月)c<0.5fc，線性徐變c<0.8fc，非線性徐變cree’e’’cr’P第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四長期荷載作用下混凝土的變形性能----影響徐變的因素應(yīng)力：c<0.5fc，徐變變形與應(yīng)力成正比----線性徐變

0.5fc<c<0.8fc，非線性徐變

c>0.8fc，造成混凝土破壞，不穩(wěn)定加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大骨料越硬，徐變越小第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四環(huán)境影響：養(yǎng)護條件越好，周圍環(huán)境的濕度越大，構(gòu)件加載前混凝土的強度愈高，水泥用量愈少，混凝土越密實，集料含量越大，集料剛度越大，則徐變越小。

第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四4混凝土的收縮和膨脹在空氣中凝結(jié)硬化過程中混凝土體積縮小的性質(zhì)。在水中結(jié)硬時，體積會膨脹。水泥品種：等級越高，收縮越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大骨料：骨料越硬，收縮越小養(yǎng)護條件、制作方法、使用環(huán)境、體積與表面積的比值等第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響AssAss收縮：鋼筋受壓，混凝土受拉As第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期四

對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響：當構(gòu)件受到約束時，混凝土的收縮就會使構(gòu)件中產(chǎn)生收縮應(yīng)力，收縮應(yīng)力過大，