材料力学性能与指标.ppt

螺旋箍筋约束混凝土 通过约束混凝土的横向变形来提高混凝土的抗压强度。 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。 1.2.2 混凝土破坏机理 “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。 钢管混凝土(Concrete Filled Steel 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。 1.2.2 混凝土破坏机理 1.2.2 混凝土破坏机理 1.2.3 混凝土的变形 Deformation of Concrete 一次短期加荷时的变形 受力变形 重复荷载作用下的变形 长期荷载作用下的变形 混凝土的变形 混凝土的收缩变形 体积变形 混凝土的膨胀变形 除了混凝土的力学性能外，混凝土还有哪些性能对结构会有不利影响？ 1.2.4 混凝土的收缩和徐变 混凝土的收缩和徐变 Shrinkage and Creep 收缩和徐变的原因Causes of Shrinkage and Creep 对混凝土结构的影响Affection on RC structure 影响收缩和徐变的因素Influence factors on Shrinkage and Creep 收缩和徐变的表现Expression of Shrinkage and Creep 1.2.4 混凝土的收缩和徐变 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。 1.2.4.1混凝土的收缩 Shrinkage 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 1.2.4 混凝土的收缩和徐变 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 1.2.4.1混凝土的收缩 高速公路为何破坏如此迅速？ 1.2.4.1混凝土的收缩 高速公路不高速(安徽省内的合巢芜高速公路) 这段长约100km的高速公路路面处处千疮百孔、断裂破损，被行车师傅们称为“补丁路”、“搓板路”。这段过去只需1.5h的车程，现在至少要走4h ……。 1.2.4.1混凝土的收缩 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 包括凝缩和干缩两部分 凝缩是由于水泥结晶体比原材料的体积小； 干缩是混凝土内自由水分蒸发引起的。 混凝土收缩 1.2.4.1混凝土的收缩 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 构件的体积与表面积比值越小，收缩越大 高强混凝土收缩大 (一)影响混凝土的收缩因素 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： 影响收缩的因素多且复杂，要精确计算尚有一定的困难 1.2.4.1混凝土的收缩 徐变会使结构的变形增大，特别是自重为主的大跨结构 徐变会引起预应力损失 在长期高应力作用下，徐变甚至会导致破坏 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），减小大体积混凝土的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。 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Creep 产生徐变的主要原因是水泥凝胶体和内部微裂缝的扩展 1.2.4.2混凝土的徐变 瞬时恢复 弹性后效 残余应变 收缩应变 徐变应变 瞬时应变 在应力（≤0.5fc）作用瞬间，首先产生瞬时弹性应变eel 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（70~80）