第2章混凝土结构材料的物理力学性能要点解析.pdf
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混凝土结构基本原理
主 讲：付超
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邮 箱：jerryfc1984@yahoo.cn
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
2.2 钢筋的物理力学性能
2.3 钢筋与混凝土的粘结
2.4 钢筋的锚固
学习目的：
理解单轴和复合受力状态下混凝土的强度和混凝土
的变形性能；
了解混凝土结构对钢筋性能的要求；
了解钢筋的强度和变形、级别、品种；
熟悉掌握钢筋与混凝土共同工作的原理。
学习要求：
了解单轴受力状态下混凝土强度的标准检验方法，混凝土强
度和强度等级；
掌握混凝土在一次短期加载时的变形性能，混凝土处于三向
受压的变形特点； （难）
理解混凝土在重复荷载作用下的变形性能；
理解混凝土的弹性模量、徐变和收缩性能； （难）
了解钢筋的强度和变形、钢筋的成分、级别和品种，混凝土
结构对钢筋性能的要求；
掌握钢筋的应力-应变关系曲线的特点和数学模型，分清双直
线、三折线模型所代表的钢筋类型； （难）
掌握钢筋和混凝土的粘结性能。
2.1 混凝土的强度和变形
2.1.1 混凝土的组成
混凝土(Concrete)：简称 “砼（tóng ）”，是指由胶
凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。
• 4组分：水泥、水、石子、砂；
• 6组分：水泥、水、石子、砂,外掺料，高效减水剂；
• 影响强度的因素：
龄期、加载速率、试块尺寸、约束条件等。
2.1.2 单轴受力状态下混凝土的抗压强度
当混凝土均匀受压时,它在即将破坏之前所能承受的最大压应力即为
其极限抗压强度，简称抗压强度。
1、立方体抗压强度f cu 承压面受竖向力和水平力作用，
承压板 摩擦力 产生三维不均匀的应力场：
垂直中轴线上各点为明显的三
轴受压，四条垂直棱边接近单轴
受压，承压面的水平周边为二轴
试块 受压，竖向表面上各点为二轴受
压或二轴压/拉，内部各点则为三
轴受压或三轴压/拉应力状态。
• 压力试件裂缝发展扩张
不涂润滑剂 涂润滑剂 整个体系解体，丧失承载力。
强度大于 • 影响强度的因素还有：龄期、
加载速率、试块尺寸、约束
我国规范的方法：不涂润滑剂。 条件等。
其中润滑剂只要起减小试件与压力机垫板间的摩擦力的作用，此时
可忽略“套箍作用”的影响，所测得的抗压强度较低。
立方体抗压试验的意义
※可作为衡量混凝土强度水平和品质的标准。
1、立方体抗压强度f cu ※不能代表混凝土在实际构件中的受力状态；
标准试块：150×150 ×150，在（20 ±3 ）℃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
得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度。
尺寸效应：同种混凝土试件，尺寸越小强度越高。
非标准试块：100×100 ×100 换算系数0.95
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