混凝土結構設計原理ch2混凝土

1、混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土是由水泥、水、骨料按一定比例配合，經(jīng)混凝土是由水泥、水、骨料按一定比例配合，經(jīng)過硬化后形成的人工石。其為過硬化后形成的人工石。其為多相復合材料多相復合材料，其其質(zhì)量質(zhì)量的好壞與材料、施工配合比、施工工藝、齡期、環(huán)境的好壞與材料、施工配合比、施工工藝、齡期、環(huán)境等諸多因素有關等諸多因素有關。1.2 1.2 混凝土混凝土1.2.11.2.1混凝土的組成結構混凝土的組成結構混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 強度等級用符

2、號強度等級用符號C表示，如：表示，如： C30表示表示 fcu,k=30N/mm2 （30MPa)規(guī)范規(guī)范根據(jù)強度范圍，從根據(jù)強度范圍，從C15C80共劃分為共劃分為14個強度等級，個強度等級，級差為級差為5N/mm2。C50以上為高強混凝土。以上為高強混凝土。1.2.21.2.2混凝土的強度性能混凝土的強度性能 混凝土結構中，主要利用它的抗壓強度。混凝土結構中，主要利用它的抗壓強度。因此抗壓強度是混凝土力學性能中最主要和因此抗壓強度是混凝土力學性能中最主要和最基本的指標。最基本的指標。 混凝土的強度等級用立方體抗壓強度來劃分。用邊長混凝土的強度等級用立方體抗壓強度來劃分。用邊長150mm立方

3、體標準試件，在標準條件下（立方體標準試件，在標準條件下（203，90%濕度）養(yǎng)護濕度）養(yǎng)護28天，用標準試驗方法（加載速度天，用標準試驗方法（加載速度0.30.5N/(mm2sec)，兩端不，兩端不涂潤滑劑）測得的具有涂潤滑劑）測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度。保證率的立方體抗壓強度。150150150 混凝土的抗壓強度混凝土的抗壓強度 混凝土強度等級混凝土強度等級（立方體抗壓強度（立方體抗壓強度fcu,k ）混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院不同的試驗方法對不同的試驗方法對fcu,k有較大的影響。有較大的影響。承壓板

4、與試件間不涂油，由于摩擦力形成承壓板與試件間不涂油，由于摩擦力形成“箍箍”的作用，的作用，試驗強度偏高。試驗強度偏高。承壓板與試件間涂油，承壓板與試件間涂油，“箍箍”的作用減小，試驗強度偏低。的作用減小，試驗強度偏低。試驗方法和非標試件的強度折算試驗方法和非標試件的強度折算不涂油涂油混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 非標準試件的強度折算：非標準試件的強度折算：=0.95=1.05邊長=150邊長=100邊長=200=1.0混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學

5、院 美國、日本、加拿大等國家，采用圓柱體（直美國、日本、加拿大等國家，采用圓柱體（直徑徑150mm，高，高300 mm）標準試件測定的抗壓強度）標準試件測定的抗壓強度來劃分強度等級，符號記為來劃分強度等級，符號記為 fc。 圓柱體強度與我國標準立方體抗壓強度的換算圓柱體強度與我國標準立方體抗壓強度的換算關系為，關系為， 立方體和圓柱體抗壓試驗都不能代表混凝土在立方體和圓柱體抗壓試驗都不能代表混凝土在實際構件中的受力狀態(tài)，只是用來在同一標準條實際構件中的受力狀態(tài)，只是用來在同一標準條件下比較混凝土強度水平和品質(zhì)的標準（制作、件下比較混凝土強度水平和品質(zhì)的標準（制作、測試方便）。測試方便）。混凝土

6、結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 軸心抗壓強度采用棱柱體試件測定，用符號軸心抗壓強度采用棱柱體試件測定，用符號 “fc” 表示。表示。軸心抗壓強度軸心抗壓強度 fc（棱柱體強度）（棱柱體強度）實際工程中混凝土的制作、養(yǎng)護差；實際工程中混凝土的制作、養(yǎng)護差；混凝土的長期強度比短期強度低；混凝土的長期強度比短期強度低；150150300ckc1c2cu,k0.88ff 實際混凝土強度實際混凝土強度與試塊混凝土強與試塊混凝土強度的修正系數(shù)度的修正系數(shù)脆性折減脆性折減系數(shù)系數(shù) 棱柱體強度棱柱體強度與立方體強與立方體強度之比值度之比值混凝

7、土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院ckc1c2cu,k0.88ff 實際混凝土強度實際混凝土強度與試塊混凝土強與試塊混凝土強度的修正系數(shù)度的修正系數(shù)脆性折減脆性折減系數(shù)系數(shù) 棱柱體強度棱柱體強度與立方體強與立方體強度之比值度之比值混凝土混凝土強度強度等級等級C40C45C50C55C60C65C70C75C80 c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82 c21.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87 c1 和和 c2 值值混凝土結構設計原理混凝土結構

8、設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土抗拉強度用符號混凝土抗拉強度用符號 ft 表示。構件開表示。構件開裂、裂縫、變形，以及受剪、受扭、受沖裂、裂縫、變形，以及受剪、受扭、受沖切等的承載力均與抗拉強度有關。切等的承載力均與抗拉強度有關。2. 軸心抗拉強度軸心抗拉強度 ft 500150 15010016軸心受拉試驗軸心受拉試驗軸心抗拉強度與軸心抗拉強度與立方體抗壓強度立方體抗壓強度的折算系數(shù)的折算系數(shù) 試驗離散性的試驗離散性的影響系數(shù)影響系數(shù) 混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院

9、混凝土的軸心抗拉強度遠小于抗壓強度。一般為混凝土的軸心抗拉強度遠小于抗壓強度。一般為（1/81/20） fcu，且與，且與 fcu 不成線性關系。不成線性關系。 fcu 越大，越大， ft /fcu值越小，兩者關系見圖及公式。值越小，兩者關系見圖及公式。0102030405060708090100123456 ftfcu軸心受拉強度與立方體強度間的換算關系軸心受拉強度與立方體強度間的換算關系混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院劈拉試驗劈拉試驗PaP拉拉壓壓壓壓 由于軸心受拉試驗對中困難，也常常采用立方體或圓柱體劈由于軸心受拉試

10、驗對中困難，也常常采用立方體或圓柱體劈拉試驗測定混凝土的劈裂抗拉強度拉試驗測定混凝土的劈裂抗拉強度混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院fc fcu ?不涂潤滑劑不涂潤滑劑涂潤滑劑涂潤滑劑3. 混凝土破壞機理混凝土破壞機理 試件承壓面不涂潤滑劑，橫向變形受承壓面上的摩擦力約試件承壓面不涂潤滑劑，橫向變形受承壓面上的摩擦力約束，處于三向受壓應力狀態(tài)。立方體試件由于高寬比小，所束，處于三向受壓應力狀態(tài)。立方體試件由于高寬比小，所受影響較大，棱柱體試件高寬比較大，中部變形不受約束，受影響較大，棱柱體試件高寬比較大，中部變形不受約束，基

11、本處于單向均勻受壓，故抗壓強度低于立方體試件。所以，基本處于單向均勻受壓，故抗壓強度低于立方體試件。所以，當混凝土的橫向變形受到約束，其抗壓強度可以得到提高。當混凝土的橫向變形受到約束，其抗壓強度可以得到提高。原因與混凝土的破壞機理有關。原因與混凝土的破壞機理有關?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 試驗證實了混凝土在受力前就存在初始微裂縫，都出現(xiàn)在試驗證實了混凝土在受力前就存在初始微裂縫，都出現(xiàn)在較大粗骨料的界面開始受力后直到極限荷載，混凝土內(nèi)的微較大粗骨料的界面開始受力后直到極限荷載，混凝土內(nèi)的微裂縫逐漸增多和擴展，可以

12、分作裂縫逐漸增多和擴展，可以分作3個階段：個階段：max=0.85max=0.65max粘粘結結裂裂縫縫=0用用X光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程混凝土內(nèi)部的破壞過程混凝土內(nèi)部的破壞過程混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院max=0.85max=0.65max粘粘結結裂裂縫縫=0用用X光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程混凝土內(nèi)部的破壞過程混凝土內(nèi)部的破壞過程 1.微微裂縫相對稱定期裂縫相對稱定期（/max0.30.5） 這時混凝土的壓應力較小，雖然有些微裂縫的尖端因

13、應力這時混凝土的壓應力較小，雖然有些微裂縫的尖端因應力集中而沿界面略有發(fā)展，也有些微裂縫和間隙因受壓而有些集中而沿界面略有發(fā)展，也有些微裂縫和間隙因受壓而有些閉合，對混凝土的宏觀變形性能無明顯變化。閉合，對混凝土的宏觀變形性能無明顯變化。即使荷載的多即使荷載的多次重復作用或者持續(xù)較長時間，微裂縫也不致有大發(fā)展，殘次重復作用或者持續(xù)較長時間，微裂縫也不致有大發(fā)展，殘余變形很小。余變形很小?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院max=0.85max=0.65max粘粘結結裂裂縫縫=0用用X光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程光觀測的混

14、凝土單軸受壓的裂縫過程混凝土內(nèi)部的破壞過程混凝土內(nèi)部的破壞過程 2.穩(wěn)定裂縫發(fā)展期（穩(wěn)定裂縫發(fā)展期（ /max 0. 75 0. 9） 混凝土在高應力作用下，粗骨料的界面裂縫突然加寬和延伸，水混凝土在高應力作用下，粗骨料的界面裂縫突然加寬和延伸，水泥砂漿中的已有裂縫也加快發(fā)展，并和相鄰的粗骨料界面裂縫相連泥砂漿中的已有裂縫也加快發(fā)展，并和相鄰的粗骨料界面裂縫相連。這些裂縫逐個連通，構成大致平行于壓應力方向的連續(xù)裂縫。這些裂縫逐個連通，構成大致平行于壓應力方向的連續(xù)裂縫。這這一階段的應力增量不大，而裂縫發(fā)展迅速，變形增長大。即使應力一階段的應力增量不大，而裂縫發(fā)展迅速，變形增長大。即使應力維持常

15、值，裂縫仍將繼續(xù)發(fā)展，不再能保持穩(wěn)定狀態(tài)。維持常值，裂縫仍將繼續(xù)發(fā)展，不再能保持穩(wěn)定狀態(tài)?？v向的通縫縱向的通縫將試件分隔成數(shù)個小柱體，承載力下降而導致混凝土的最終破壞。將試件分隔成數(shù)個小柱體，承載力下降而導致混凝土的最終破壞?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院4. 復雜應力下混凝土的受力性能復雜應力下混凝土的受力性能雙軸應力狀態(tài)雙軸應力狀態(tài) Biaxial Stress State 雙向受壓強度大于單向受壓強度，雙向受壓強度大于單向受壓強度，最大受壓強度發(fā)生在兩最大受壓強度發(fā)生在兩個壓應力之比為個壓應力之比為0.3 0.6之

16、間，約為（之間，約為（1.251.60 ）fc。雙軸受。雙軸受壓狀態(tài)下混凝土的應力壓狀態(tài)下混凝土的應力-應變關系與單軸受壓曲線相似，但峰應變關系與單軸受壓曲線相似，但峰值應變均超過單軸受壓時的峰值應變（值應變均超過單軸受壓時的峰值應變（ 象限）象限） ?；炷岭p軸受力強度混凝土雙軸受力強度1/ft-1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0-1.22/ft11221/fc2/fc混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 復雜應力下混凝土的受力性能復雜應力下混凝土的受力性能雙

17、軸應力狀態(tài)雙軸應力狀態(tài) Biaxial Stress State一軸受壓一軸受拉狀態(tài)下，任意應力比情況下均不超過其相應一軸受壓一軸受拉狀態(tài)下，任意應力比情況下均不超過其相應單軸強度。單軸強度。并且抗壓強度或抗拉強度均隨另一方向拉應力或壓并且抗壓強度或抗拉強度均隨另一方向拉應力或壓應力的增加而減?。☉Φ脑黾佣鴾p?。?、 象限）。象限）?；炷岭p軸受力強度混凝土雙軸受力強度1/ft-1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0-1.22/ft11221/fc2/fc混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY

18、2013昆明理工大學建工學院 復雜應力下混凝土的受力性能復雜應力下混凝土的受力性能雙軸應力狀態(tài)雙軸應力狀態(tài) Biaxial Stress State在雙軸受拉狀態(tài)下，則不論應力比多大，抗拉強度均與單軸抗在雙軸受拉狀態(tài)下，則不論應力比多大，抗拉強度均與單軸抗拉強度接近拉強度接近（ 象限）。象限）?；炷岭p軸受力強度混凝土雙軸受力強度1/ft-1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0-1.22/ft11221/fc2/fc混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土的抗剪

19、強度：混凝土的抗剪強度：隨拉應力增大而減小隨拉應力增大而減小 隨壓應力增大而增大隨壓應力增大而增大 當壓應力在當壓應力在0.6 fc左右時，抗剪強度達到最大；左右時，抗剪強度達到最大； 壓應力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強度將隨壓應力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強度將隨壓應力的增大而減小。壓應力的增大而減小?；炷猎诜ㄏ驊图魬Φ淖饔孟碌脧秃蠌姸然炷猎诜ㄏ驊图魬Φ淖饔孟碌脧秃蠌姸?fc剪壓純剪軸拉-0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0/fc軸壓混凝土在法向應力和剪應力的作用下的復合強度混凝土在法向應力和剪應力的作用下的復合強度混凝土結構設計原理混凝土結

20、構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院98765432120015010050（b）1與2的關系1/ f c0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.51, 2 / Mpa0 0.005 0.015 0.025 0.010 0.020 2=50Mpa35Mpa10Mpa0 01= fc+42221(a) 三向受壓1-1關系2/ f c圓柱體三向受壓試驗圓柱體三向受壓試驗 1三軸應力狀態(tài)三軸應力狀態(tài) Triaxial Stress State 三軸應力狀態(tài)有多種組合，實際工程遇到較多的螺旋箍筋柱三軸應力狀態(tài)有多種組合，實際工程遇到較多的螺旋箍筋柱和鋼管混凝土

21、柱中的混凝土為三向受壓狀態(tài)。三向受壓試驗一和鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓狀態(tài)。三向受壓試驗一般采用圓柱體在等側壓條件進行。般采用圓柱體在等側壓條件進行?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院三軸應力狀態(tài)三軸應力狀態(tài) Triaxial Stress State 我國我國規(guī)范規(guī)范規(guī)定，在三軸受壓應力狀態(tài)下，規(guī)定，在三軸受壓應力狀態(tài)下，混凝土的抗壓強度混凝土的抗壓強度（f3）可根據(jù)應力比）可根據(jù)應力比 1/3按圖插值確定，其最高強度值不宜超過單按圖插值確定，其最高強度值不宜超過單軸抗壓強度的軸抗壓強度的5倍。倍。*3/cff*3/

22、cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff螺旋箍筋=0.8fc=fc矩形箍筋2/31/3=0.051/3=0.101/3=0.151/3=0.201/3=0.251/3=0.35.03.93.02.31.81.41.25.04.03.02.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.01/3=0-f3 / fc*配螺旋箍筋柱體試件的應力配螺旋箍筋柱體試件的應力-應變曲線應變曲線混凝土的三軸抗壓強度混凝土的三軸抗壓強度混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院三軸應力狀態(tài)三軸應力狀態(tài)

23、 Triaxial Stress State 對于縱向受壓混凝土，如采用螺旋箍筋柱、鋼管混凝土柱能對于縱向受壓混凝土，如采用螺旋箍筋柱、鋼管混凝土柱能有效約束混凝土的側向變形，不僅可提高混凝土強度，也可顯有效約束混凝土的側向變形，不僅可提高混凝土強度，也可顯著增加混凝土變形能力，有利于提高混凝土結構的抗震性能。著增加混凝土變形能力，有利于提高混凝土結構的抗震性能。 *3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff*3/cff螺旋箍筋=0.8fc=fc矩形箍筋2/31/3=0.051/3=0.101/3=0.151/3=0.201/3=0.251/

24、3=0.35.03.93.02.31.81.41.25.04.03.02.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.01/3=0-f3 / fc*配螺旋箍筋柱體試件的應力配螺旋箍筋柱體試件的應力-應變曲線應變曲線混凝土的三軸抗壓強度混凝土的三軸抗壓強度混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院2.2.3混凝土的變形性能混凝土的變形性能 測試方法：測試方法：用棱柱體或用棱柱體或圓柱體，加裝伺服裝置的圓柱體，加裝伺服裝置的壓力機。壓力機。 這時這時 試件中部處于純試件中部處于純壓狀態(tài)，可反映壓狀態(tài)，可反映混凝土混凝土的的實際變形。

25、在試件中部設實際變形。在試件中部設置應變計，據(jù)所施加的壓置應變計，據(jù)所施加的壓力和量測的應變可得出力和量測的應變可得出-關系曲線。關系曲線。與荷載無關的變形性能（體積變形）與荷載無關的變形性能（體積變形）混凝土的變形性能混凝土的變形性能與荷載有關的變形性能與荷載有關的變形性能2.2.3.1 與荷載有關的變形性能與荷載有關的變形性能1.單軸（單調(diào)）受壓應力單軸（單調(diào)）受壓應力-應變關系應變關系Stress- strain Relationship混凝土單軸受壓應力混凝土單軸受壓應力-應變關系應變關系破壞點破壞點F臨界點臨界點fcBDs sce e cpcAceE0cu0.8C0.3o峰值點峰值點

26、拐點拐點收斂點收斂點比例極限比例極限混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院混凝土單軸受壓應力混凝土單軸受壓應力-應變關系應變關系破壞點破壞點F臨界點臨界點fcBDs sce e cpcAceE0cu0.8C0.3o峰值點峰值點拐點拐點收斂點收斂點比例極限比例極限2.-關系曲線描述關系曲線描述c（0.30.4）fc 線彈性、變形可恢復、線彈性、變形可恢復、微裂縫無發(fā)展。微裂縫無發(fā)展。曲線逐漸變彎曲，為裂曲線逐漸變彎曲，為裂縫穩(wěn)定

27、發(fā)展，卸載后，縫穩(wěn)定發(fā)展，卸載后，變形不能全部恢復。變形不能全部恢復。內(nèi)部微裂縫發(fā)展貫通。內(nèi)部微裂縫發(fā)展貫通。0.3 fc c 0.8 fc 0.8 fc c fc 上升段上升段, OA:AB:BC:上升段上升段混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院c= fc 00.002 為曲線拐點。破壞發(fā)為曲線拐點。破壞發(fā)生本質(zhì)變化的分界點。生本質(zhì)變化的分界點。cu = 0.0030.005下降段，下降段，C點點:D點點:E點點: 當應力達到峰值點當應力達到峰值點C后，后，曲線開始下降。在下降段，曲線開始下降。在下降段，曲線漸趨平緩。曲線漸

28、趨平緩。 為收斂點，裂縫很寬，為收斂點，裂縫很寬，結構內(nèi)聚力耗盡，對無結構內(nèi)聚力耗盡，對無側向約束的混凝土已失側向約束的混凝土已失去結構意義。去結構意義?；炷羻屋S受壓應力混凝土單軸受壓應力-應變關系應變關系破壞點破壞點F臨界點臨界點fcBDs sce e cpcAceE0cu0.8C0.3o峰值點峰值點拐點拐點收斂點收斂點比例極限比例極限上升段上升段下降段下降段2.-關系曲線描述關系曲線描述混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院不同強度混凝土的應力應變關系曲線強度等級越高，線彈性段越強度等級越高，線彈性段越長，峰值應變也有所增

29、大。但長，峰值應變也有所增大。但高強混凝土中，砂漿與骨料的高強混凝土中，砂漿與骨料的粘結很強，密實性好，微裂縫粘結很強，密實性好，微裂縫很少，最后的破壞往往是骨料很少，最后的破壞往往是骨料破壞，破壞時脆性越顯著，下破壞，破壞時脆性越顯著，下降段越陡。變形小，延性差。降段越陡。變形小，延性差。由圖可見：由圖可見：不同強度等級的混凝土，其不同強度等級的混凝土，其上升段較陡峭，形狀差不多上升段較陡峭，形狀差不多。不同強度等級的混凝土，其不同強度等級的混凝土，其下降段不一樣。低強混凝土，下降段不一樣。低強混凝土，較平緩，表明變形能力大，延較平緩，表明變形能力大，延性好。性好?；炷两Y構設計原理混凝土結

30、構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院規(guī)范規(guī)范混凝土應力混凝土應力 - - 應變曲線參數(shù)應變曲線參數(shù)fcuC50C60C70C80n21.831.671.5e e00.0020.002050.00210.00215e eu0.00330.00320.00310.003規(guī)范規(guī)范應力應力-應變關系應變關系上升段：上升段：)1 (1 0ncccfees0eec下降段：下降段：ccfscuceee05,5,0,10)50(0033.010)50(5.0002.0)50(6012kcucukcukcufffnee00.0010.0020.0030.00410203

31、040506070C80C60C40C20se混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院seEc= tan epseEc= tan 原點切線模量原點切線模量Elastic Modulus割線模量割線模量Secant ModulusseEc= tan 切線模量切線模量Tangent Modulus3.3.混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量 Elastic Modulus混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院se0.5fc510次 ce cp彈性模量測定方法混凝土結構設計原

32、理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院se ftet04.4.混凝土受拉應力混凝土受拉應力- -應變關系應變關系混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土在荷載的長期作用下，其變形隨時間而不斷增長混凝土在荷載的長期作用下，其變形隨時間而不斷增長的現(xiàn)象稱為徐變。的現(xiàn)象稱為徐變。 徐變會使結構（構件）的（撓度）變形增大，引起預應力徐變會使結構（構件）的（撓度）變形增大，引起預應力損失，在長期高應力作用下，甚至會導致破壞。損失，在長期高應力作用下，甚至會導致破壞。 但徐變有利于結構

33、構件產(chǎn)生內(nèi)（應）力重分布，降低結構但徐變有利于結構構件產(chǎn)生內(nèi)（應）力重分布，降低結構的受力（如支座不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度的受力（如支座不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。應力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。 與混凝土的收縮一樣，徐變也與時間有關。因此，在測與混凝土的收縮一樣，徐變也與時間有關。因此，在測定混凝土的徐變時，應同批澆筑同樣尺寸不受荷的試件，在定混凝土的徐變時，應同批澆筑同樣尺寸不受荷的試件，在同樣環(huán)境下同時量測混凝土的收縮變形，從徐變試件的變形同樣環(huán)境下同時量測混凝土的收縮變形，從徐變試件的變形中扣除對比的收縮試件的變形，才可得

34、到徐變變形。中扣除對比的收縮試件的變形，才可得到徐變變形。5.混凝土的徐變 Creep不利影響有利影響混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 在應力（在應力（0.5fc）作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時彈性應變）作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時彈性應變e eela 。隨荷載作用時間的延續(xù)，變形不斷增長，前隨荷載作用時間的延續(xù)，變形不斷增長，前4個月徐變增長較個月徐變增長較快，快，6個月可達最終徐變的（個月可達最終徐變的（7080）%，以后增長逐漸緩慢，以后增長逐漸緩慢，23年后趨于穩(wěn)定。這就是混凝土的徐變應變年后趨于穩(wěn)定。這就是混凝土的徐變應變e

35、ecr 。徐變與時間的關系徐變與時間的關系etelaecresheelaeelaecre0t瞬時彈性應變瞬時彈性應變徐變變形徐變變形收縮變形收縮變形殘留永久應變殘留永久應變彈性后效彈性后效瞬時彈性恢復應變瞬時彈性恢復應變混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院徐變與時間的關系徐變與時間的關系etelaecresheelaeelaecre0t瞬時彈性應變瞬時彈性應變徐變變形徐變變形收縮變形收縮變形殘留永久應變殘留永久應變彈性后效彈性后效瞬時彈性恢復應變瞬時彈性恢復應變 如在時間如在時間t 卸載，則會產(chǎn)生瞬時彈性恢復應變卸載，則會產(chǎn)生

36、瞬時彈性恢復應變e eela。由于混。由于混凝土彈性模量隨時間增大，故彈性恢復應變凝土彈性模量隨時間增大，故彈性恢復應變e eela小于加載時的瞬小于加載時的瞬時彈性應變時彈性應變 e e ela 。再經(jīng)過一段時間后，還有一部分應變。再經(jīng)過一段時間后，還有一部分應變e eela可可以恢復，稱為彈性后效或徐變恢復，但仍有不可恢復的殘留永以恢復，稱為彈性后效或徐變恢復，但仍有不可恢復的殘留永久應變久應變e ecr混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院影響徐變的因素影響徐變的因素混凝土的組成材料混凝土的組成材料，即混凝土的組成和配比。

37、骨料的剛度，即混凝土的組成和配比。骨料的剛度（彈性模量）越大，體積比越大，徐變就越小。水灰比越小，（彈性模量）越大，體積比越大，徐變就越小。水灰比越小，徐變也越小。徐變也越小。環(huán)境影響環(huán)境影響，包括養(yǎng)護和使用條件。受荷前養(yǎng)護的溫濕度越，包括養(yǎng)護和使用條件。受荷前養(yǎng)護的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng)護可使高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng)護可使徐變減少（徐變減少（2035）%。受荷后構件所處的環(huán)境溫度越高，。受荷后構件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。相對濕度越小，徐變就越大。一般認為：一般認為： 水泥凝膠體的粘性流動；水泥凝膠體的粘性流動； 微裂

38、縫在長期荷載作用下的發(fā)展。微裂縫在長期荷載作用下的發(fā)展。徐變產(chǎn)生的原因徐變產(chǎn)生的原因混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院壓應力大小壓應力大小，是指初應力，是指初應力s sela / fc 的水平的水平 ，它是影響徐變的非它是影響徐變的非常主要的因素。常主要的因素。當初應力當初應力s sela 在在(0.50.8) fc 范圍時，徐變最終雖仍收斂，但范圍時，徐變最終雖仍收斂，但最終徐變與初應力最終徐變與初應力s sela不成比例，這種徐變稱為不成比例，這種徐變稱為非線性徐變非線性徐變。當初應力當初應力s sela 0.8fc 時

39、，混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展已處于不穩(wěn)時，混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展已處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，定的狀態(tài)，徐變的發(fā)展將不收斂，最終導致混凝土的破壞。徐變的發(fā)展將不收斂，最終導致混凝土的破壞。因此，將因此，將0.8fc作為混凝土的長期抗壓強度。作為混凝土的長期抗壓強度。當初始應力當初始應力s sela / fc 0.5時，徐變值與初應力基本上成正比，時，徐變值與初應力基本上成正比，這種徐變稱為這種徐變稱為線性徐變線性徐變?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明

40、理工大學建工學院構件的尺寸與形狀構件的尺寸與形狀構件單位體積的表面積越小，徐變也越小。構件單位體積的表面積越小，徐變也越小。加載齡期加載齡期 在加載時構件的齡期越長，水泥石中結晶體所占比例就在加載時構件的齡期越長，水泥石中結晶體所占比例就越大，膠體的粘性流動相對就越小，徐變也越小。越大，膠體的粘性流動相對就越小，徐變也越小。 另外，高強混凝土密實性好，在相同的另外，高強混凝土密實性好，在相同的s sela/ fc比值下，比值下，徐變比普通混凝土小得多。但由于高強混凝土承受較徐變比普通混凝土小得多。但由于高強混凝土承受較高的應力值，初始變形較大，故兩者總變形接近。此高的應力值，初始變形較大，故兩

41、者總變形接近。此外，高強混凝土線性徐變的范圍可達外，高強混凝土線性徐變的范圍可達0.65fc，長期強度，長期強度約為約為0.85fc，也比普通混凝土大一些。，也比普通混凝土大一些。混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土在空氣中硬化時體積會縮小混凝土在空氣中硬化時體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為混凝混凝土的收縮土的收縮。在水中結硬時體積會膨脹。在水中結硬時體積會膨脹。 收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。 當這種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的當這

42、種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的約束時，將使混凝土中產(chǎn)生拉應力，甚至引起混凝土的開約束時，將使混凝土中產(chǎn)生拉應力，甚至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會使預應力混凝土構件產(chǎn)生預應力損失。裂。混凝土收縮會使預應力混凝土構件產(chǎn)生預應力損失。 某些對跨度比較敏感的超靜定結構（如拱結構），收縮某些對跨度比較敏感的超靜定結構（如拱結構），收縮也會引起不利的內(nèi)力。也會引起不利的內(nèi)力。2.2.3.2 與荷載無關的變形性能與荷載無關的變形性能 1.混凝土的收縮混凝土的收縮Shrinkage 混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院墻板干燥

43、收縮裂縫與邊框架的變形墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土的收縮是隨時間而增長的變形，早期收縮變形發(fā)混凝土的收縮是隨時間而增長的變形，早期收縮變形發(fā)展較快，以后變形發(fā)展逐漸減慢，整個收縮過程可延續(xù)兩年展較快，以后變形發(fā)展逐漸減慢，整個收縮過程可延續(xù)兩年以上。一般情況下，以上。一般情況下，最終收縮應變值約為最終收縮應變值約為(25)10-4， 混凝土開裂應變?yōu)榛炷灵_裂應變?yōu)?0.52.7)10-4。14d 28dtesh(25)10-425%50%產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因水泥凝膠體在硬化過程中的凝

44、縮；水泥凝膠體在硬化過程中的凝縮；混凝土中的游離水蒸發(fā)，混凝土產(chǎn)生干縮。混凝土中的游離水蒸發(fā)，混凝土產(chǎn)生干縮。混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 混凝土的收縮受結構周圍的溫度、濕度、構件斷面形狀及混凝土的收縮受結構周圍的溫度、濕度、構件斷面形狀及尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護條件等許多因素有關。護條件等許多因素有關。 水泥用量多、水灰比越大，收縮越大。水泥用量多、水灰比越大，收縮越大。 骨料彈性模量高、級配好，收縮就小。骨料彈性模量高、級配好，收縮就

45、小。 干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。 小尺寸構件收縮大，大尺寸構件收縮小。小尺寸構件收縮大，大尺寸構件收縮小。 高強混凝土收縮大。高強混凝土收縮大。 影響收縮的因素多且復雜，要精確計算尚有一定的困難。影響收縮的因素多且復雜，要精確計算尚有一定的困難。在實際工程中，可采取一定措施減小收縮應力的不利影響在實際工程中，可采取一定措施減小收縮應力的不利影響施工縫。施工縫。影響因素影響因素混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院2.混凝土的溫度變形混凝土的溫度變形 混凝土和其它材料一樣，也會混凝土和其它材料一樣，也

46、會熱脹冷縮熱脹冷縮?；炷恋臏囟染€?；炷恋臏囟染€膨脹系數(shù)隨骨料的性質(zhì)和配合比不同而略有不同，以每攝氏度膨脹系數(shù)隨骨料的性質(zhì)和配合比不同而略有不同，以每攝氏度計，約為（計，約為（1.01.5)10-5,規(guī)范規(guī)范取為取為1.0 10-5。他與鋼的。他與鋼的線溫度膨脹系數(shù)（線溫度膨脹系數(shù)（1.210-5 )相近。因此，當溫度發(fā)生變化時，相近。因此，當溫度發(fā)生變化時，在混凝土和鋼筋之間僅引起很小的內(nèi)應力，不致產(chǎn)生有害的影在混凝土和鋼筋之間僅引起很小的內(nèi)應力，不致產(chǎn)生有害的影響。響。 但是，工程中混凝土的溫度變形和收縮變形一樣，其通常但是，工程中混凝土的溫度變形和收縮變形一樣，其通常受到結構的某種約束

47、，不能自由變形。這樣將在混凝土內(nèi)部產(chǎn)受到結構的某種約束，不能自由變形。這樣將在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應力，稱為生應力，稱為“強制應力強制應力”或或“附加應力附加應力”。當這種應力大于。當這種應力大于混凝土的抗拉強度，在混凝土結構中將產(chǎn)生裂縫。這是目前工混凝土的抗拉強度，在混凝土結構中將產(chǎn)生裂縫。這是目前工程中經(jīng)常出現(xiàn)的一個問題，應給與足夠的重視。程中經(jīng)常出現(xiàn)的一個問題，應給與足夠的重視?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院2.2.4混凝土和鋼筋的粘結作用混凝土和鋼筋的粘結作用Bond of Concrete and Reinforce

48、ment 在鋼筋混凝土結構中，鋼筋和混凝土之所以能共同工作，在鋼筋混凝土結構中，鋼筋和混凝土之所以能共同工作，主要原因在于鋼筋與混凝土之間存在粘結力。主要原因在于鋼筋與混凝土之間存在粘結力。粘結力：粘結力：鋼筋與外圍混凝土之間的相互作用，保證鋼筋和混鋼筋與外圍混凝土之間的相互作用，保證鋼筋和混凝土共同工作。凝土共同工作。例如：例如：鋼筋與混凝土鋼筋與混凝土無粘結的梁：無粘結的梁：無粘結梁s ss=0破壞猶如素混凝土梁破壞猶如素混凝土梁混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院端部有錨固無粘結梁s ss=常數(shù)常數(shù)端部有錨固的無粘結梁：

49、端部有錨固的無粘結梁：破壞猶如二鉸拱破壞猶如二鉸拱混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 承受均布荷承受均布荷載的懸臂梁：載的懸臂梁： 其鋼筋未錨其鋼筋未錨入支座。入支座。 鋼筋不起任鋼筋不起任何作用，其破何作用，其破壞猶如素混凝壞猶如素混凝土梁。土梁。laM圖MmaxlaM圖Mmaxq混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院laM 圖Mmax鋼筋截斷fyAs 承受均布荷載的承受均布荷載的懸臂梁：懸臂梁： 鋼筋錨入支座。鋼筋錨入支座。 鋼筋起承擔拉鋼筋起承擔拉力的作

50、用，梁不力的作用，梁不會破壞。會破壞?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院1.鋼筋與混凝土的粘結性能 粘結的概念粘結的概念（以軸拉構件開裂前的受力為例）以軸拉構件開裂前的受力為例）NN 端部：端部：s=N/As；c=0，可見在端部兩種材料有較大的應變差?？梢娫诙瞬績煞N材料有較大的應變差。中部：應變差為中部：應變差為0。ssss+dsstssscss+dsssc+dscdx混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院由上例可見：由上例可見：鋼筋與混凝土間具有足夠的粘結是

51、保證鋼筋與混凝土共鋼筋與混凝土間具有足夠的粘結是保證鋼筋與混凝土共同受力變形的基本前提。同受力變形的基本前提。通過鋼筋與混凝土界面的粘結應力通過鋼筋與混凝土界面的粘結應力(bond stress)，可以，可以實現(xiàn)鋼筋與混凝土之間的應力傳遞，從而使兩種材料可以實現(xiàn)鋼筋與混凝土之間的應力傳遞，從而使兩種材料可以結合在一起共同工作。結合在一起共同工作。粘結應力通常是指鋼筋與混凝土界面間的剪應力，用符粘結應力通常是指鋼筋與混凝土界面間的剪應力，用符號號 表示。表示。鋼筋混凝土構件中鋼筋應力存在變化的區(qū)段，就有粘結鋼筋混凝土構件中鋼筋應力存在變化的區(qū)段，就有粘結應力。應力。粘結應力的大小取決于鋼筋與混凝

52、土間的相對變形，這粘結應力的大小取決于鋼筋與混凝土間的相對變形，這種變形又稱為滑移。當無相對變形時，也就無粘結應力。種變形又稱為滑移。當無相對變形時，也就無粘結應力?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 開裂后，開裂后，裂縫處混凝土退出工作，應力裂縫處混凝土退出工作，應力c=0 ，同時混凝同時混凝土將試圖恢復彈性變形，土將試圖恢復彈性變形，裂縫處的混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生一裂縫處的混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生一個相對滑移，個相對滑移，由于鋼筋與混凝土之間存在粘結力，鋼筋將阻由于鋼筋與混凝土之間存在粘結力，鋼筋將阻止混凝土回彈。止混凝土回彈

53、。軸拉構件開裂后的受力情況軸拉構件開裂后的受力情況NNNNtc=0混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院錨固粘結作用錨固粘結作用laM圖Mmax鋼筋截斷梁柱節(jié)點柱腳粘結作用的分類粘結作用的分類 根據(jù)鋼筋混凝土構件根據(jù)鋼筋混凝土構件中鋼筋受力情況的不同，中鋼筋受力情況的不同，粘結作用有兩類：粘結作用有兩類： 在支座部位，在支座部位，M較較大，為保證支座截面正大，為保證支座截面正常工作，受力鋼筋必須常工作，受力鋼筋必須深入支座一定錨固長度，深入支座一定錨固長度，通過該長度上粘結力的通過該長度上粘結力的積累，使鋼筋在支座截積累，使鋼筋

54、在支座截面發(fā)揮作用。如錨固長面發(fā)揮作用。如錨固長度不夠，將會導致粘結度不夠，將會導致粘結破壞。破壞。混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院裂縫間（局部）粘結作用裂縫間（局部）粘結作用 鋼筋的搭接也屬于錨固鋼筋的搭接也屬于錨固粘結問題。粘結問題。鋼筋與鋼筋之鋼筋與鋼筋之間的拉力是通過鋼筋與混間的拉力是通過鋼筋與混凝土之間的粘結應力來傳凝土之間的粘結應力來傳遞的，所以搭接的鋼筋必遞的，所以搭接的鋼筋必須有一定的搭接長度須有一定的搭接長度ll，才，才能保證鋼筋內(nèi)力的傳遞。能保證鋼筋內(nèi)力的傳遞。使裂縫間的混凝土參加工作使裂縫間的混凝土參

55、加工作鋼筋搭接鋼筋搭接fyfyttllNNt裂縫間粘結應力裂縫間粘結應力混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院鋼筋與混凝土的粘結作用由三部分組成：鋼筋與混凝土的粘結作用由三部分組成：混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的膠結力膠結力；混凝土收縮將鋼筋握緊而產(chǎn)生的鋼筋與混凝土間的混凝土收縮將鋼筋握緊而產(chǎn)生的鋼筋與混凝土間的摩擦力摩擦力；鋼筋表面凹凸不平與周圍混凝土之間的鋼筋表面凹凸不平與周圍混凝土之間的機械咬合力機械咬合力。 當鋼筋與混凝土產(chǎn)生相對滑動后，膠結作用即喪失。當鋼筋與混凝土產(chǎn)生相對滑動后，膠結作用即喪

56、失。 摩擦力的大小取決于握裹力和鋼筋與混凝土表面的摩擦摩擦力的大小取決于握裹力和鋼筋與混凝土表面的摩擦系數(shù)。系數(shù)。3 3、粘結的機理、粘結的機理混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院由于光面鋼筋表面的自然凹凸程度很小，機械咬合作用也由于光面鋼筋表面的自然凹凸程度很小，機械咬合作用也不大。因此，不大。因此，光面鋼筋與混凝土的粘結強度是較低的。光面鋼筋與混凝土的粘結強度是較低的。為保證光面鋼筋的錨固，為保證光面鋼筋的錨固，通常需在鋼筋端部彎鉤、彎折或通常需在鋼筋端部彎鉤、彎折或加焊短鋼筋以阻止鋼筋與混凝土間產(chǎn)生較大的相對滑動。加焊短

57、鋼筋以阻止鋼筋與混凝土間產(chǎn)生較大的相對滑動。光面鋼筋的粘結錨固光面鋼筋的粘結錨固對于光面鋼筋，對于光面鋼筋，表面輕度銹蝕表面輕度銹蝕有利于增加摩擦力，有利于增加摩擦力，但摩擦作用但摩擦作用也很有限。也很有限。1355dD= 4d5ddd5ddd混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院 將鋼筋表面軋制出肋形成帶肋鋼筋，即變形鋼筋，可顯將鋼筋表面軋制出肋形成帶肋鋼筋，即變形鋼筋，可顯著增加鋼筋與混凝土的機械咬合作用，從而大大增加了粘結著增加鋼筋與混凝土的機械咬合作用，從而大大增加了粘結強度。強度。 對于強度較高的鋼筋，均需作成變形鋼筋

58、，以保證鋼筋對于強度較高的鋼筋，均需作成變形鋼筋，以保證鋼筋與混凝土間具有足夠的粘結強度使鋼筋的強度得以充分發(fā)揮。與混凝土間具有足夠的粘結強度使鋼筋的強度得以充分發(fā)揮。變形鋼筋的粘結錨固變形鋼筋的粘結錨固混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院變形鋼筋受力后，其凸出的肋對混凝土產(chǎn)生斜向擠壓力；變形鋼筋受力后，其凸出的肋對混凝土產(chǎn)生斜向擠壓力；其水平分力使鋼筋周圍的混凝土軸向受拉、受剪，徑向分其水平分力使鋼筋周圍的混凝土軸向受拉、受剪，徑向分力使混凝土產(chǎn)生環(huán)向拉力；力使混凝土產(chǎn)生環(huán)向拉力；軸向拉力和剪力使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部斜向錐形裂縫；

59、軸向拉力和剪力使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部斜向錐形裂縫；環(huán)向拉力使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部徑向裂縫。環(huán)向拉力使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部徑向裂縫?；炷两Y構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院拔出試驗拔出試驗 Pull out test平均粘結強度平均粘結強度t tu ：粘結破壞（鋼筋：粘結破壞（鋼筋拔出或混凝土劈裂）時鋼筋與混凝拔出或混凝土劈裂）時鋼筋與混凝土界面上的最大平均粘結應力土界面上的最大平均粘結應力4、粘結強度、粘結強度 Bond StrengthFd自由

60、端加載端加載端套管1005d23ddlFsssAstu錨固長度錨固長度拔出試驗拔出試驗粘結強度粘結強度拔出試驗拔出試驗FsssAs混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院t（N/mm2）混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 第2章 混凝土結構用材料的性能 TY 2013昆明理工大學建工學院影響粘結強度的主要因素影響粘結強度的主要因素 Influence factors混凝土強度混凝土強度：光面鋼筋和變形鋼筋的粘結強度均隨混凝土強光面鋼筋和變形鋼筋的粘結強度均隨混凝土強度的提高而增加，但并不與立方體強度度的提高而增加，但并不與立方體