第1、2章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

1、混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)上冊上冊 第五版第五版第第1 1章章 緒論緒論1.混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)以混凝土為主要材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)以混凝土為主要材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)包括：包括：素混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點1.1.混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)：無筋或不配置受力鋼筋的混素混凝土結(jié)構(gòu)：無筋或不配置受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)凝土結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)、砌塊、重力堤壩、路面、機場跑道基礎(chǔ)、砌塊、重力堤壩、路面、機場跑道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：配置受力的普通鋼筋、鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：配置受力的普通鋼筋、鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架筋網(wǎng)或鋼筋骨架預(yù)應(yīng)力混

2、凝土結(jié)構(gòu)：配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過張拉或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土通過張拉或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點PPPP素混凝土梁承載素混凝土梁承載力小，破壞突然力小，破壞突然屬屬脆性破壞脆性破壞鋼筋混凝土梁承載鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能好，力大，變形性能好，破壞有預(yù)兆破壞有預(yù)兆屬屬延性破壞延性破壞2. 配筋的作用與要求配筋的作用與要求一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點PP 在混凝土中配置適量的受力鋼筋，并使得在混凝土中配置適量的受力鋼筋，并使得混凝土主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力

3、混凝土主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力，就能起到就能起到充分利用材料充分利用材料，提高提高結(jié)構(gòu)承載能力結(jié)構(gòu)承載能力和和變形能力變形能力的作用的作用2. 配筋的作用與要求配筋的作用與要求一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點 混凝土和鋼筋共同工作的原因混凝土和鋼筋共同工作的原因混凝土硬化后和鋼筋粘結(jié)在一起，相互傳混凝土硬化后和鋼筋粘結(jié)在一起，相互傳遞內(nèi)力，二者之間有良好的工作性能，在荷遞內(nèi)力，二者之間有良好的工作性能，在荷載作用下可共同受力，共同變形載作用下可共同受力，共同變形 兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，當(dāng)溫度變化時避免產(chǎn)兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，當(dāng)溫度變化時避免產(chǎn)生較大的相對變

4、形而破壞兩者的粘結(jié)力，生較大的相對變形而破壞兩者的粘結(jié)力，混凝土：混凝土：1.010-51.5 10-5/，鋼筋鋼筋： 1.2 10-5 / /PP混凝土包裹著鋼筋，可以保護鋼筋免遭銹蝕混凝土包裹著鋼筋，可以保護鋼筋免遭銹蝕一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點一、混凝土結(jié)構(gòu)的概念和特點 3.3.混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：取材容易取材容易合理用材合理用材耐久性好耐久性好耐火性好耐火性好整體性好整體性好可模性好可模性好缺點：缺點： 自重大自重大 抗裂性差抗裂性差 施工復(fù)雜、工序多、工期長、施工復(fù)雜、工序多、工期長、 施工受季節(jié)天氣的影響較大施工受季節(jié)天氣的影響較大 混凝土一旦破壞，修復(fù)

5、、加固、混凝土一旦破壞，修復(fù)、加固、補強比較困難補強比較困難 隔熱隔聲性能差隔熱隔聲性能差隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則和方法結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法發(fā)展過程：結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法發(fā)展過程：1.1.容許應(yīng)力法容許應(yīng)力法： 以彈性理論為基礎(chǔ)，但未考慮材料的塑性。以彈性理論為基礎(chǔ)，但未考慮材料的塑性。2.2.破壞階段法破壞階段法： 考慮了材料的塑性，但僅僅用一個籠統(tǒng)的安全系考慮了材料的塑性，但僅僅用一個籠統(tǒng)的安全系數(shù)考慮超載，材料的變異等。數(shù)考慮超載，材料的變異等。3.3.極限狀態(tài)法極限狀態(tài)法： 用分項系數(shù)把不同的荷載、不同材料及不同構(gòu)件用分項系數(shù)把

6、不同的荷載、不同材料及不同構(gòu)件的受力性質(zhì)等用不同的安全系數(shù)區(qū)別開來。的受力性質(zhì)等用不同的安全系數(shù)區(qū)別開來。 按精確程度不同分為三個水準(zhǔn)，半經(jīng)驗半概率設(shè)按精確程度不同分為三個水準(zhǔn)，半經(jīng)驗半概率設(shè)計法、計法、近似概率設(shè)計法近似概率設(shè)計法、全概率設(shè)計法。、全概率設(shè)計法。結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求 安全性安全性+ +適用性適用性+ +耐久性可靠性耐久性可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性 結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間規(guī)定的時間內(nèi)，在內(nèi)，在規(guī)定的條件規(guī)定的條件下，完成下，完成預(yù)定功能預(yù)定功能的的能力能力設(shè)計使用年限設(shè)計使用年限正常設(shè)計、正正常設(shè)計、正常施工、正常常施工、正常使用和維護使用和維護結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)的可

7、靠度 結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間規(guī)定的時間內(nèi)，在內(nèi)，在規(guī)定的條件規(guī)定的條件下，完成下，完成預(yù)定功能預(yù)定功能的的概率概率。1 1 結(jié)構(gòu)的功能要求：結(jié)構(gòu)的功能要求：u 安全性安全性 Safety結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)（一般為結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)（一般為5050年），應(yīng)能年），應(yīng)能承受正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種承受正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種作用（荷載、外加變形（如支座不均勻沉降）、作用（荷載、外加變形（如支座不均勻沉降）、約束變形（溫度和收縮變形受到約束）約束變形（溫度和收縮變形受到約束） 在偶然事件（如地震、爆炸、沖擊）發(fā)生時及發(fā)在偶然事件（如地震、爆炸、沖擊）發(fā)生時及發(fā)生后

8、，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性，不應(yīng)發(fā)生倒塌生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性，不應(yīng)發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財產(chǎn)的嚴(yán)重損失或連續(xù)破壞而造成生命財產(chǎn)的嚴(yán)重損失1 1 結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求u適用性適用性 Serviceability結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能。例結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能。例如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振動（頻率、振幅），或產(chǎn)生讓使用者感移）、振動（頻率、振幅），或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過大的裂縫寬度到不安的過大的裂縫寬度u耐久性耐久性 Durability結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護條件下，應(yīng)具有足

9、夠結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性。即結(jié)構(gòu)不發(fā)生嚴(yán)重劣化、腐蝕、脫落、的耐久性。即結(jié)構(gòu)不發(fā)生嚴(yán)重劣化、腐蝕、脫落、碳化、鋼筋不發(fā)生銹蝕等，達到設(shè)計預(yù)期的使用碳化、鋼筋不發(fā)生銹蝕等，達到設(shè)計預(yù)期的使用年限年限結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，就整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。功能的極限狀態(tài)。 我國將建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為：我國將建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為： 承載能力極限狀態(tài)（承載能力極限狀態(tài)（ultimate limit st

10、ate） 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)( (serviceability limit state)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載力或指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。它是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。它是結(jié)構(gòu)安全性安全性功功能極限狀態(tài)。能極限狀態(tài)。包括下列之一：包括下列之一： （1 1）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡；）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡； （2 2）結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強度而）結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強度而破壞，或因過度的塑性變形而不能繼續(xù)承載；破壞，或因過度

11、的塑性變形而不能繼續(xù)承載； （3 3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系； （4 4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定；）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定； （5 5）地基喪失承載能力而破壞）地基喪失承載能力而破壞 超過超過承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不能滿足后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不能滿足安全性安全性正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。 影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或外觀的變形； 影響正常使用或耐久性能的局部損壞（如過影響正常使用或耐久性能的局部損壞（

12、如過大的裂縫寬度）大的裂縫寬度） 影響正常使用的振動；影響正常使用的振動； 影響正常使用的其它特定狀態(tài)（相對沉降量影響正常使用的其它特定狀態(tài)（相對沉降量過大）。過大）。超過超過正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不能滿足后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不能滿足適適用性用性和和耐久性耐久性的要求的要求建筑結(jié)構(gòu)荷載作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因直接作用（荷載）直接作用（荷載）間接作用：間接作用：地震地震、溫度變化、混凝土收縮等、溫度變化、混凝土收縮等作用效應(yīng)（作用效應(yīng)（S） 也叫也叫荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)，指作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的指作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力內(nèi)力（例如，（例如，彎矩、剪力、

13、軸力、扭矩等）、彎矩、剪力、軸力、扭矩等）、變形變形（撓度、轉(zhuǎn)角）（撓度、轉(zhuǎn)角）和和裂縫裂縫。 結(jié)構(gòu)上的直接作用（荷載）結(jié)構(gòu)上的直接作用（荷載）永久荷載（恒荷載）：永久荷載（恒荷載）： 荷載值不隨時間變化的荷載。如：荷載值不隨時間變化的荷載。如：結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力土壓力、預(yù)應(yīng)力可變荷載：可變荷載： 荷載值隨時間變化的荷載。如：荷載值隨時間變化的荷載。如：樓面活荷載、樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載風(fēng)荷載、雪荷載偶然荷載：偶然荷載： 在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載，如值很大且持續(xù)時間很短的荷載，如爆炸、撞擊爆炸、撞

14、擊 1 1 荷載代表值荷載代表值永久荷載（恒載）代表值永久荷載（恒載）代表值：標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值，為結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸和材料為結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸和材料的自重的乘積。的自重的乘積。可變荷載代表值：可變荷載代表值：標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值、組合值標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值、組合值。 標(biāo)準(zhǔn)值：標(biāo)準(zhǔn)值：基本代表值基本代表值 頻遇值標(biāo)準(zhǔn)值頻遇值標(biāo)準(zhǔn)值頻遇值系數(shù)頻遇值系數(shù)( (1 11)1) 準(zhǔn)永久值標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)永久值標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)永久值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)( (2 21) 荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值3 材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值n鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 97.73%n混凝土抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值 95%4

15、4 材料強度設(shè)計值（承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時用材料強度設(shè)計值（承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時用ykysffckccff混凝土抗壓強度設(shè)計值混凝土抗壓強度設(shè)計值鋼筋抗拉強度設(shè)計值鋼筋抗拉強度設(shè)計值 混凝土材料分項混凝土材料分項系數(shù)，系數(shù)，1.4鋼筋材料分項系鋼筋材料分項系數(shù)，數(shù)，1.11.2材料強度的設(shè)計值材料強度的設(shè)計值 材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式基本表達式0SR結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)抗力的結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值設(shè)計值kRRR荷載效應(yīng)組荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值合的設(shè)計值skSS荷 載 分 項 系荷 載 分 項 系數(shù)（數(shù)（11）荷載效應(yīng)的標(biāo)荷載效應(yīng)

16、的標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值抗力分項系抗力分項系數(shù)（數(shù)（11）抗力的標(biāo)準(zhǔn)值抗力的標(biāo)準(zhǔn)值承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：按安全等級或設(shè)計使用年限確定結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：按安全等級或設(shè)計使用年限確定對安全等級為一級或設(shè)計使用年限為對安全等級為一級或設(shè)計使用年限為100100年及年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.11.1對安全等級為二級或設(shè)計使用年限為對安全等級為二級或設(shè)計使用年限為5050年的結(jié)年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.01.0對安全等級為三級或設(shè)計使用年限為對安全等級為三級或設(shè)計使用年限為5 5年及以年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于0

17、.90.9在抗震設(shè)計中取在抗震設(shè)計中取1.01.0承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式-荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合S Sn作用效應(yīng)有作用效應(yīng)有基本組合、偶然組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合、準(zhǔn)基本組合、偶然組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合、準(zhǔn)永久組合永久組合n按按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，一般考慮作用效應(yīng)的時，一般考慮作用效應(yīng)的基本組合基本組合，必要時尚應(yīng)考慮作用效應(yīng)的必要時尚應(yīng)考慮作用效應(yīng)的偶然組合偶然組合。n荷載有永久荷載和可變荷載，可變荷載不止一個，多個可變荷載有永久荷載和可變荷載，可變荷載不止一個，多個可變荷載也不一定會同時發(fā)生，為此，考慮到兩個或兩個以上可荷載也不一定

18、會同時發(fā)生，為此，考慮到兩個或兩個以上可變荷載同時出現(xiàn)的可能性較小，引入變荷載同時出現(xiàn)的可能性較小，引入荷載組合值系數(shù)荷載組合值系數(shù)對其標(biāo)對其標(biāo)準(zhǔn)值折減。準(zhǔn)值折減。n建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定：對于規(guī)定：對于基本組合基本組合，荷載效應(yīng)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從的設(shè)計值應(yīng)從由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合和和由永久荷載效應(yīng)由永久荷載效應(yīng)控制控制的兩組組合中取的兩組組合中取最不利值最不利值確定確定。 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式kSCC結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求的規(guī)定限制結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求的規(guī)定限制。 按按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計正常使用極限狀

19、態(tài)設(shè)計，主要是，主要是驗算構(gòu)件的變形和驗算構(gòu)件的變形和裂縫寬度裂縫寬度。因其危害程度不及承載力引起的結(jié)構(gòu)破壞造。因其危害程度不及承載力引起的結(jié)構(gòu)破壞造成的損失那么大，所以適當(dāng)降低對可靠度的要求，取成的損失那么大，所以適當(dāng)降低對可靠度的要求，取荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值載標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合永久組合sk正常使用情況下荷載效應(yīng)組合值正常使用情況下荷載效應(yīng)組合值第二章第二章 鋼筋和混凝土材料力學(xué)性鋼筋和混凝土材料力學(xué)性能能 混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的主要是利用它的抗壓強度抗壓強度 立方體試件的強度比較穩(wěn)定，因此

20、把立方體試件的強度比較穩(wěn)定，因此把立方體抗壓強度立方體抗壓強度作為混作為混凝土強度的凝土強度的基本指標(biāo)基本指標(biāo)(1)混凝土的立方體抗壓強度混凝土的立方體抗壓強度 fcu,k 邊長為邊長為150mm的混凝土立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度為的混凝土立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度為203，濕度，濕度90%）養(yǎng)護）養(yǎng)護28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（加載速度加載速度0.30.5N/mm2/s(混凝土強度等級混凝土強度等級C60); );兩端不涂潤滑劑兩端不涂潤滑劑）測測得的得的具有具有95%保證率保證率的抗壓強度的抗壓強度1. 單軸應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度單軸應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度2.1混凝

21、土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的強度等級混凝土的強度等級是用是用立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值來劃分的來劃分的立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）是評定是評定混凝土強度混凝土強度等級等級的指標(biāo)，的指標(biāo)， 規(guī)范規(guī)范根據(jù)強度范圍，根據(jù)強度范圍，從從C15-C80C15-C80共劃分為共劃分為1414個強度等級，個強度等級，級差為級差為5N/mm25N/mm2。C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80（C50以上為高以上為高強混凝土強混凝土）混凝土混凝土Concrete立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值

22、立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強度只有標(biāo)準(zhǔn)值，沒有設(shè)計值立方體抗壓強度只有標(biāo)準(zhǔn)值，沒有設(shè)計值立方體抗壓強度的影響因素立方體抗壓強度的影響因素承壓板承壓板試塊試塊摩擦力摩擦力不涂潤滑劑不涂潤滑劑涂潤滑劑涂潤滑劑強度大于強度大于我國規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法：我國規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法：不涂潤滑劑不涂潤滑劑影響因素：影響因素：試驗方法、試驗方法、齡期、加載速度、試塊齡期、加載速度、試塊尺寸等尺寸等（1）試驗方法的影響）試驗方法的影響標(biāo)準(zhǔn)試塊：標(biāo)準(zhǔn)試塊：150150 150非標(biāo)準(zhǔn)試塊：非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100100 100 換算系數(shù)換算系數(shù) 0.95 200200 200 換算系數(shù)換算系數(shù) 1.05（4）試件

23、尺寸的影響（尺寸效應(yīng)）試件尺寸的影響（尺寸效應(yīng)）承壓板試塊（2）加載速度的影響）加載速度的影響（3）齡期的影響）齡期的影響加載速度越快，強度越高加載速度越快，強度越高齡期增長，強度越高齡期增長，強度越高（2)2)棱柱體抗壓強度（軸心抗壓強度）棱柱體抗壓強度（軸心抗壓強度）fck承壓板試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊：標(biāo)準(zhǔn)試塊：150150 300非標(biāo)準(zhǔn)試塊：非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100100 300 換算系數(shù)換算系數(shù) 0.95 200200 400 換算系數(shù)換算系數(shù) 1.05考慮到承壓板對試件的約束，立方體抗壓強度考慮到承壓板對試件的約束，立方體抗壓強度大于大于棱柱體抗壓強度，且有：棱柱體抗壓強度，且有：fck=0.76f

24、cu,k (試驗結(jié)果)考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取fck=0.67fcu,k國外（美國、日本、歐洲混凝土協(xié)會等）采用的圓國外（美國、日本、歐洲混凝土協(xié)會等）采用的圓柱體試件（柱體試件（d=150, h=300），有），有fc=（0.790.81）fcu,k 圓柱體抗壓強度圓柱體抗壓強度考慮到實際結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、養(yǎng)護和受力情況，實際構(gòu)件強度與試件強度之間存在差異，規(guī)范基于安全取偏低值，規(guī)定軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：kcuckfkkf,2188. 0 式中：式中： k為棱柱體強度與立方體強度之比，對不大為棱柱體強度與立方體強度之比，對不大于于C50

25、級的混凝土取級的混凝土取0.76，對，對C80取取0.82，其間按線性插，其間按線性插值。值。k2為高強混凝土的脆性折減系數(shù)，對為高強混凝土的脆性折減系數(shù)，對C40取取1.0，對，對C80取取0.87，中間按直線規(guī)律變化取值。，中間按直線規(guī)律變化取值。0.88為考慮實際為考慮實際結(jié)構(gòu)的砼強度與試件砼強度之間的差異而取用的折減系結(jié)構(gòu)的砼強度與試件砼強度之間的差異而取用的折減系數(shù)。數(shù)。 fcu,k立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值即為混凝土強度等級立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值即為混凝土強度等級C30表示表示fcu,k=30N/mm22. 單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗拉強度軸心抗拉強度軸心抗拉強度ftk10010015015

26、0500162.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能試驗結(jié)果：試驗結(jié)果：ftk=0.26fcu,k2/3考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，尺寸效應(yīng)，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，取加荷速度等的影響，取 ftk=0.23fcu,k2/3軸心受拉試驗軸心受拉試驗2.1 混凝土的物理力學(xué)性能 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值與規(guī)定軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：0.450.55,20.88 0.3951 1.645tkcu kffk混凝土軸心抗拉強度與立方體抗壓強度的關(guān)系劈拉強度劈拉強度fts根據(jù)試驗

27、結(jié)果回歸分析根據(jù)試驗結(jié)果回歸分析劈拉強度平均值與抗壓強劈拉強度平均值與抗壓強度平均值之間的關(guān)系：度平均值之間的關(guān)系： fts=0.19fcu,k 3/4FftsdFFdF弧形鋼墊條木質(zhì)三合板墊層2tsFfdl劈裂試驗劈裂試驗 3. 復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度雙軸應(yīng)力下的強度雙軸應(yīng)力下的強度1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉壓/fc/fc0.20.1-0.10.00.61.0單軸抗拉強度單軸抗壓強度雙向正應(yīng)力下的強度曲線雙向正應(yīng)力下的強度曲線法向應(yīng)力和剪應(yīng)力下的強度曲線法向應(yīng)力和剪應(yīng)力下的強度曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能3.

28、 復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度三向受壓時的混凝土強度三向受壓時的混凝土強度 1=fcc 1=fcc 2= 3= fLfL-側(cè)向約束壓應(yīng)側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）力（加液壓）圓柱體試驗圓柱體試驗有等側(cè)向壓應(yīng)力有等側(cè)向壓應(yīng)力2時時的圓柱體抗壓強度的圓柱體抗壓強度無側(cè)向約束時圓無側(cè)向約束時圓柱體的單軸抗壓柱體的單軸抗壓強度強度2(4.57.0)cccff2.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能 混凝土單軸受力時的應(yīng)力混凝土單軸受力時的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系的重要性：應(yīng)變關(guān)系的重要性：反映了混凝土受力全過程的重要力學(xué)特征反映了混凝土受力全過程的重要力學(xué)特征, ,是分析混凝土構(gòu)件

29、應(yīng)力、建立承載力和變形計算理論的必要依據(jù)是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形計算理論的必要依據(jù)是利用計算機進行非線性分析的基礎(chǔ)是利用計算機進行非線性分析的基礎(chǔ)。試驗方法：采用棱柱體試件，在普通試驗機上采用試驗方法：采用棱柱體試件，在普通試驗機上采用等應(yīng)力速等應(yīng)力速度度加載，達到軸心抗壓強度加載，達到軸心抗壓強度f fc c時，試驗機中集聚的彈性應(yīng)變能時，試驗機中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)變能，會導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，大于試件所能吸收的應(yīng)變能，會導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測得應(yīng)力只能測得應(yīng)力- -應(yīng)變曲線的應(yīng)變曲線的上升段上升段。 采用采用等應(yīng)變速度等應(yīng)變速度加載，在試件旁附

30、設(shè)高彈性元件與試件一同加載，在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，以吸收試驗機內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測得應(yīng)力受壓，以吸收試驗機內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測得應(yīng)力- -應(yīng)變曲應(yīng)變曲線的線的下降段下降段。5 5、單軸受壓應(yīng)力、單軸受壓應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系（全曲線）應(yīng)變關(guān)系（全曲線）2.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能02468102030(MPa)e 10-3BACEDA點以前點以前，微裂縫沒有，微裂縫沒有明顯發(fā)展，混凝土的變明顯發(fā)展，混凝土的變形主要彈性變形，應(yīng)力形主要彈性變形，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系近似直線。應(yīng)變關(guān)系近似直線。A點應(yīng)力隨混凝土強度的點應(yīng)力隨混凝土強度的提高而增加，對普通強提高而增加，對

31、普通強度混凝土度混凝土 A約為約為 (0.30.4)fc ，對高強混，對高強混凝土凝土 A可達可達(0.50.7)fc。A點以后點以后，由于微裂縫，由于微裂縫處的應(yīng)力集中，裂縫開處的應(yīng)力集中，裂縫開始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生部分塑性變形，應(yīng)變增部分塑性變形，應(yīng)變增長開始加快，應(yīng)力長開始加快，應(yīng)力-應(yīng)應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。變曲線逐漸偏離直線。微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形增加。但土的橫向變形增加。但該階段微裂縫的發(fā)展是該階段微裂縫的發(fā)展是穩(wěn)定的。穩(wěn)定的。混凝土在結(jié)硬過程中，混凝土在結(jié)硬過程中，由于水泥石的收縮、骨由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等料下沉以

32、及溫度變化等原因，在骨料和水泥石原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂的界面上形成很多微裂縫，成為混凝土中的薄縫，成為混凝土中的薄弱部位?；炷恋淖罱K弱部位?；炷恋淖罱K破壞就是由于這些微裂破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的?？p的發(fā)展造成的。達到達到B點，內(nèi)部一些微點，內(nèi)部一些微裂縫相互連通，裂縫發(fā)裂縫相互連通，裂縫發(fā)展已不穩(wěn)定，橫向變形展已不穩(wěn)定，橫向變形突然增大，體積應(yīng)變開突然增大，體積應(yīng)變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。在始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。在此應(yīng)力的長期作用下，此應(yīng)力的長期作用下，裂縫會持續(xù)發(fā)展最終導(dǎo)裂縫會持續(xù)發(fā)展最終導(dǎo)致破壞。取致破壞。取B點的應(yīng)力點的應(yīng)力作為混凝土的長期抗壓作為混凝土的長期抗壓

33、強度。普通強度混凝土強度。普通強度混凝土 B約為約為0.8fc，高強強度，高強強度混凝土混凝土 B可達可達0.95fc以上。以上。達到達到C點點fc，內(nèi)部微裂縫，內(nèi)部微裂縫連通形成破壞面，應(yīng)變連通形成破壞面，應(yīng)變增長速度明顯加快，增長速度明顯加快，C點的縱向應(yīng)變值稱為峰點的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變值應(yīng)變 e e 0，約為，約為0.002。縱向應(yīng)變發(fā)展達到縱向應(yīng)變發(fā)展達到D點，點，內(nèi)部裂縫在試件表面出內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)第一條可見平行于受現(xiàn)第一條可見平行于受力方向的縱向裂縫。力方向的縱向裂縫。D點稱為拐點點稱為拐點隨應(yīng)變增長，試件上相隨應(yīng)變增長，試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向

34、裂縫，橫向變形急劇向裂縫，橫向變形急劇發(fā)展，承載力明顯下降，發(fā)展，承載力明顯下降，混凝土骨料與砂漿的粘混凝土骨料與砂漿的粘結(jié)不斷遭到破，裂縫連結(jié)不斷遭到破，裂縫連通形成斜向破壞面。收通形成斜向破壞面。收斂點斂點E的應(yīng)變的應(yīng)變e e = (23) e e 0，應(yīng)力，應(yīng)力 = (0.40.6) fc強度等級越高，線彈性段強度等級越高，線彈性段越長，峰值應(yīng)變也有所增越長，峰值應(yīng)變也有所增大?；炷翉姸仍礁?，下大?；炷翉姸仍礁?，下降段越陡，延性越差。降段越陡，延性越差。不同強度等級的混凝土應(yīng)力不同強度等級的混凝土應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型（本構(gòu)方程）應(yīng)變曲線的

35、數(shù)學(xué)模型（本構(gòu)方程）eu=0.0038e0=0.002ocfcec0.15fc2011-cccfee0015. 01eeeeucccfeu=0.0035e0=0.002ocfcec2011eecccf美國美國Hognestad模型模型德國德國Rsch模型模型2.1混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能混凝土應(yīng)力混凝土應(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-中國規(guī)范中國規(guī)范ecue0ocfcecncccf011ee22),50(6012nnfncu時，取當(dāng)500.0020.550100.002cufe50.003350100.0033cucufe6. 混凝土單軸受拉變形混凝土單軸受拉變形n

36、曲線形狀與受壓類似，也有上曲線形狀與受壓類似，也有上升段和下降段，但下降段很陡升段和下降段，但下降段很陡n受拉時曲線的原點切線斜率與受拉時曲線的原點切線斜率與受壓基本一致，受壓受拉采用受壓基本一致，受壓受拉采用相同的彈性模量相同的彈性模量Ec/MPa變形變形/mm/mm混凝土的變形模量混凝土的變形模量eccceceeep01彈性模量彈性模量（原點切線模量原點切線模量）：拉壓相同）：拉壓相同0tan/cceEe變形模量（割線模量、彈塑性模量）變形模量（割線模量、彈塑性模量）1tan/cccEe切線模量切線模量tancccdEdecccecEEEee彈性系數(shù)彈性系數(shù)：彈性應(yīng)變與：彈性應(yīng)變與總應(yīng)變的

37、比值，隨應(yīng)力總應(yīng)變的比值，隨應(yīng)力增大而減小增大而減小受壓時，為受壓時，為0.41.0；受拉破壞時，為受拉破壞時，為1.0卸荷瞬時恢復(fù)變形卸荷瞬時恢復(fù)變形 c0.5fc，線性徐變，線性徐變 c0.8fc，非線性徐變，非線性徐變長期荷載作用下混凝土的變形性能長期荷載作用下混凝土的變形性能-徐變徐變0.51.01.52.02.505101520253035e(10-3)(月月)e ecre eelae eelae eelae ecrP原因之一，膠凝原因之一，膠凝體的粘性流動體的粘性流動原因之二，混凝原因之二，混凝土內(nèi)部微裂縫的不土內(nèi)部微裂縫的不斷發(fā)展斷發(fā)展徐變徐變荷載不變的情況下混凝土應(yīng)變隨時間增長

38、的現(xiàn)象荷載不變的情況下混凝土應(yīng)變隨時間增長的現(xiàn)象c=0.5fc加荷瞬時變形加荷瞬時變形徐變變形徐變變形殘余變形殘余變形彈性后效彈性后效影響徐變的因素影響徐變的因素l內(nèi)在因素：混凝土的組成和配比內(nèi)在因素：混凝土的組成和配比骨料剛度越大，徐變越小骨料剛度越大，徐變越小水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大l環(huán)境影響：養(yǎng)護和使用條件環(huán)境影響：養(yǎng)護和使用條件養(yǎng)護時溫度高、濕度大，徐變小養(yǎng)護時溫度高、濕度大，徐變小構(gòu)件所處環(huán)境溫度高、濕度小，徐變大構(gòu)件所處環(huán)境溫度高、濕度小，徐變大l應(yīng)力條件：初應(yīng)力水平和齡期應(yīng)力條件：初應(yīng)力水平和齡期 混凝土的應(yīng)力越大，徐變越大混凝土的應(yīng)力

39、越大，徐變越大 c c0.5fc0.5fc，徐變變形與應(yīng)力成正比，徐變變形與應(yīng)力成正比-線性徐變線性徐變0.5fc0.5fc c c0.8fc0.8fc0.8fc，造成混凝土破壞，不穩(wěn)定，造成混凝土破壞，不穩(wěn)定加荷時混凝土的齡期越早，徐變越大加荷時混凝土的齡期越早，徐變越大混凝土的收縮混凝土的收縮-結(jié)硬過程中混凝土體積縮小的性質(zhì)結(jié)硬過程中混凝土體積縮小的性質(zhì)水泥品種：等級越高，收縮越大水泥品種：等級越高，收縮越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大養(yǎng)護條件：溫度濕度越大，收縮越小養(yǎng)護條件：溫度濕度越大，收縮越小體表比：體表比越大，收縮越小體表

40、比：體表比越大，收縮越小骨料：骨料越硬，收縮越小骨料：骨料越硬，收縮越小制作方法：混凝土越密實，收縮越小制作方法：混凝土越密實，收縮越小使用環(huán)境：溫度、濕度大，收縮越小使用環(huán)境：溫度、濕度大，收縮越小外加劑品種及用量等外加劑品種及用量等 7. 混凝土的疲勞強度混凝土的疲勞強度破壞重復(fù)荷載下的應(yīng)力重復(fù)荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線fcf321e疲勞強度fcfcf的確定原則：的確定原則：100100 300或或150150 450 的棱的棱柱體試塊，加載應(yīng)力柱體試塊，加載應(yīng)力0.50.5fc，試件試件承受承受200200萬萬次（或以上）循環(huán)荷次（或以上）循環(huán)荷載時發(fā)生破壞的壓應(yīng)載時發(fā)生破壞的壓應(yīng)力

41、值力值2.2.1鋼筋的種類柔性鋼筋柔性鋼筋勁性鋼筋：勁性鋼筋：型鋼、鋼軌或者用鋼板焊成的鋼骨架型鋼、鋼軌或者用鋼板焊成的鋼骨架光圓鋼筋光圓鋼筋變形鋼筋變形鋼筋2.2鋼筋的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范提出了推廣高強度、高性能鋼筋提出了推廣高強度、高性能鋼筋HRB400和和HRB500的要求，特別是的要求，特別是HRB400,逐步淘汰逐步淘汰HRB335 箍筋宜采用箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335和和HPB300。 光圓鋼筋光圓鋼筋HPB300雖然也可用作縱向受力鋼筋，因其強度較低，雖然也可用作縱向受力鋼筋，因其強度較低，故主要用作箍筋。故

42、主要用作箍筋。 當(dāng)當(dāng)HRB500和和HRBF500用作箍筋時，只能用于約束混凝土的間接用作箍筋時，只能用于約束混凝土的間接鋼筋，即螺旋箍筋或焊接環(huán)筋。鋼筋，即螺旋箍筋或焊接環(huán)筋。 細晶粒系列細晶粒系列HRBF鋼筋、鋼筋、HRB500和熱處理鋼筋和熱處理鋼筋RRB400都不能用都不能用作承受作承受疲勞作用疲勞作用的鋼筋，這時宜采用的鋼筋，這時宜采用HRB400鋼筋。鋼筋。 工地上常把上述工地上常把上述4個強度等級的鋼筋俗稱為個強度等級的鋼筋俗稱為級、級、級、級、級和級和級鋼筋，但在施工圖和正式文件中，都不應(yīng)采用此俗稱。級鋼筋，但在施工圖和正式文件中，都不應(yīng)采用此俗稱。o e eABBCDE2.2

43、.3. 鋼筋的強度和變形（應(yīng)力鋼筋的強度和變形（應(yīng)力-應(yīng)變曲線）應(yīng)變曲線）上屈服點不穩(wěn)定上屈服點不穩(wěn)定下屈服點下屈服點極限抗拉強度極限抗拉強度D D點以后出現(xiàn)頸縮點以后出現(xiàn)頸縮拉斷拉斷BCBC段為屈服平臺段為屈服平臺CDCD段為強化段段為強化段0.2% e e p0.2標(biāo)距標(biāo)距有明顯流幅的鋼筋有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時的應(yīng)力鋼筋受壓和受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相同應(yīng)變曲線幾乎相同Es=/比例極限比例極限條件屈服強度條件屈服強度2.變形性能指標(biāo)v冷彎性能冷彎性能：將鋼筋繞直徑為將鋼筋繞直徑為D D的彎芯彎曲到規(guī)定的角度后的彎芯彎曲到規(guī)定的角度后無裂無裂紋、鱗

44、落或斷裂現(xiàn)象。紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。D越小，彎轉(zhuǎn)角越大，鋼筋塑性越好越小，彎轉(zhuǎn)角越大，鋼筋塑性越好v均勻伸長率均勻伸長率：鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比值鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比值 伸長率越大，塑性越好伸長率越大，塑性越好3. 鋼筋的冷加工和熱處理鋼筋的冷加工和熱處理冷拉冷拉殘余變形殘余變形冷拉伸長率冷拉伸長率無時效無時效經(jīng)時效經(jīng)時效特性：特性：只提高抗拉強度，不提高抗只提高抗拉強度，不提高抗壓強度，提高抗拉強度，塑性下降壓強度，提高抗拉強度，塑性下降ZKoeBKZo冷拉控制應(yīng)力冷拉控制應(yīng)力冷拉率冷拉率冷拔冷拔經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點和流幅，屬于硬鋼屈服點和流幅，

45、屬于硬鋼經(jīng)過冷拔后鋼筋強度顯著提經(jīng)過冷拔后鋼筋強度顯著提高，塑性顯著下降高，塑性顯著下降冷拔既能提高抗拉強度又能冷拔既能提高抗拉強度又能提高抗壓強度提高抗壓強度5. 鋼筋應(yīng)力鋼筋應(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sess=Eseseyes,hfysess=Eseseyes,hfyfs,ues,u有明顯流幅的鋼筋有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋雙直線（完全彈塑性模型）：適用于流幅較長的低強度鋼筋。雙直線（完全彈塑性模型）：適用于流幅較長的低強度鋼筋。 三折線（完全彈塑性加硬化模型）：適用于流幅較短的軟鋼。三折線（完全彈塑性加硬化模型）：適用于流幅較短的軟鋼。 雙斜線（彈塑

46、性模型）：適用于沒有流幅的高強鋼筋或鋼絲。雙斜線（彈塑性模型）：適用于沒有流幅的高強鋼筋或鋼絲。sess=Eseseyfyes,ufs,u6. 鋼筋的疲勞鋼筋的疲勞n鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復(fù)、周期性的動荷載作用鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復(fù)、周期性的動荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后，突然下，經(jīng)過一定次數(shù)后，突然脆性斷裂脆性斷裂的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。n鋼筋疲勞斷裂的原因：鋼筋有內(nèi)部和外部的缺陷，薄弱鋼筋疲勞斷裂的原因：鋼筋有內(nèi)部和外部的缺陷，薄弱處容易產(chǎn)生處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中應(yīng)力集中n鋼筋的疲勞強度低于其在靜荷載作用下的極限強度鋼筋的疲勞強度低于其在靜荷載作用下的極限強度n原狀鋼筋原狀鋼筋的疲勞強度最低的

47、疲勞強度最低n鋼筋的疲勞試驗方法鋼筋的疲勞試驗方法n直接進行單根原狀鋼筋軸拉試驗直接進行單根原狀鋼筋軸拉試驗n將鋼筋埋入混凝土中使其重復(fù)受拉或受彎的試驗將鋼筋埋入混凝土中使其重復(fù)受拉或受彎的試驗1 1）強度強度：要求鋼筋有足夠的強度和適宜的強屈比要求鋼筋有足夠的強度和適宜的強屈比( (極限極限強度與屈服強度的比值強度與屈服強度的比值) )。例如，對抗震等級為一、二。例如，對抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋的實際強屈比不應(yīng)小于級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋的實際強屈比不應(yīng)小于1.251.25。2 2）延性延性：要求鋼筋應(yīng)有足夠的變形能力要求鋼筋應(yīng)有足夠的變形能力。3 3）可焊性可焊性：

48、要求鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂縫和過大的變形要求鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂縫和過大的變形，焊接接頭性能良好，焊接接頭性能良好。4 4）機械連接性能機械連接性能5 5）施工適應(yīng)性施工適應(yīng)性6 6）鋼筋與混凝土的粘結(jié)力鋼筋與混凝土的粘結(jié)力：要求鋼筋與混凝土之間有要求鋼筋與混凝土之間有足夠的粘結(jié)力，以保證兩者共同工作足夠的粘結(jié)力，以保證兩者共同工作。7.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求鋼筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力示意圖（a）錨固粘結(jié)應(yīng)力 （b）裂縫間的局部粘結(jié)應(yīng)力1粘結(jié)的意義粘結(jié)的意義混凝土與鋼筋的粘結(jié)是指鋼筋與周圍混凝土之間的相互混凝土與鋼筋的粘結(jié)是指鋼筋與周圍混凝土之間的相互作用，包括沿

49、鋼筋長度的作用，包括沿鋼筋長度的粘結(jié)粘結(jié)和鋼筋端部的和鋼筋端部的錨固錨固兩種情兩種情況。鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)是鋼筋和混凝土形成整體、況。鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的基礎(chǔ)。共同工作的基礎(chǔ)。2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2粘結(jié)力的組成粘結(jié)力的組成光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結(jié)機理，其粘結(jié)作用光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結(jié)機理，其粘結(jié)作用主要由三部分組成：主要由三部分組成：（）鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力（）鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力（膠結(jié)膠結(jié)力力）。一般很小，僅在受力階段的局部無滑移區(qū)域起）。一般很小，僅在受力階段的局部無滑移區(qū)域起作用，當(dāng)接觸面發(fā)生相對滑移時，該力即消失。作用，當(dāng)接觸面發(fā)生相對滑移時，該力即消失。（）混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的（）混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力摩阻力。（）鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的（）鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬合作機械咬合作用力（咬合力用力（咬合力）。對于光圓鋼筋，這種咬合力來自于）。對于光圓鋼筋，這種咬合力來自于表面的粗糙不平。表面的粗糙不平。u 變形鋼筋與混凝土之間的變形鋼筋與混凝土之間的機械咬合作用機械咬合作