《【混凝土結(jié)構(gòu)】第2章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.1單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度雖然實(shí)際工程中的混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件一般處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，但是單軸向受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度是復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下強(qiáng)度的基礎(chǔ)和重要參數(shù)?；炷猎嚰拇笮『托螤睢⒃囼?yàn)方法和加載速率都影響混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果，因此各國對(duì)各種單軸向受力下的混凝土強(qiáng)度都規(guī)定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。1混凝土的抗壓強(qiáng)度(1)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度fcu,k和強(qiáng)度等級(jí)我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定以邊長(zhǎng)為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，標(biāo)準(zhǔn)立方體試件

2、在(20±3)℃的溫度和相對(duì)濕度90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，單位為“N/mm2”。用上述標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度作為混凝土的強(qiáng)度等級(jí)?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的混凝土強(qiáng)度等級(jí)有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14個(gè)等級(jí)。例如，C30表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30N/mm2。其中，C50～C80屬高強(qiáng)度混凝土范疇。圖2-1混凝土立方

3、體試塊的破壞情況(a)不涂潤滑劑；(b)涂潤滑劑(2)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度混凝土的抗壓強(qiáng)度與試件的形狀有關(guān),采用棱柱體比立方體能更好地反映混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗壓能力。用混凝土棱柱體試件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度稱為軸心抗壓強(qiáng)度。圖2-2混凝土棱柱體抗壓試驗(yàn)和破壞情況我國《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081—2002)規(guī)定以150mm×150mm×300mm的棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定以上述棱柱體試件試驗(yàn)測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度

4、標(biāo)準(zhǔn)值，用符號(hào)fck表示，下標(biāo)c表示受壓，k表示標(biāo)準(zhǔn)值。圖2-3混凝土軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、養(yǎng)護(hù)和受力情況等方面與試件的差別，實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間將存在差異，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》基于安全取偏低值，軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系按下式確定：f=0.88ααfckc1c2cuk,為棱柱體抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度之比，對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為αc1C50及以下的取0.76，對(duì)C80取0.82，兩者之間按直線規(guī)律變化取值。α為高強(qiáng)度混凝土的脆性折減系數(shù)，對(duì)

5、C40及以下取c21.00，對(duì)C80取0.87，中間按直線規(guī)律變化取值。0.88為考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)。國外常采用混凝土圓柱體試件來確定混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。例如美國、日本國外常采用混凝土圓柱體試件來確定混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。例如美國、日本和歐洲混凝土協(xié)會(huì)和歐洲混凝土協(xié)會(huì)(CEB)(CEB)都采用直徑都采用直徑66英寸英寸(152mm)(152mm)、高、高1212英寸英寸(305mm)(305mm)的圓的圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強(qiáng)度作為軸心抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)，記作柱體標(biāo)準(zhǔn)試件的

6、抗壓強(qiáng)度作為軸心抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)，記作ff′′cc。。對(duì)對(duì)C60C60以下的混凝土，圓柱體抗壓強(qiáng)度以下的混凝土，圓柱體抗壓強(qiáng)度ff′′cc和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,kfcu,k之間之間的關(guān)系可按下式計(jì)算。當(dāng)?shù)年P(guān)系可按下式計(jì)算。當(dāng)ffcu,k超過超過60N/mm60N/mm22后隨著抗壓強(qiáng)度的提高，后隨著抗壓強(qiáng)度的提高，ff′′cc與與ffcu,kcu,kcu,k的比值（即公式中的系數(shù)）也提高。的比值（即公式中的系數(shù)）也提高。CEB-FIPCEB-FIP和和MC-90MC-90給

7、出：對(duì)給出：對(duì)C60C60的混凝的混凝土，比值為土，比值為0.8330.833；對(duì)；對(duì)C70C70的混凝土，比值為的混凝土，比值為0.8570.857；對(duì)；對(duì)C80C80的混凝土，比值的混凝土，比值為為0.8750.875。。f'=0.79fccuk,2混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度是混凝土的基本力學(xué)指標(biāo)之一，其標(biāo)準(zhǔn)值用ftk表示，下標(biāo)t表示受拉，k表示標(biāo)準(zhǔn)值。混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接軸心受拉的試驗(yàn)方法來測(cè)定。圖2-4混凝土軸心抗拉強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系0.550.45f=0.880.395

8、×f(11.645)?δ×αtkcuk,c202Ff=tπdlF——破壞荷載；d——圓柱體直徑或立方體邊長(zhǎng)；l——圓柱體長(zhǎng)度或立方體邊長(zhǎng)。圖2-5混凝土劈裂試驗(yàn)示意圖(a)用圓柱體進(jìn)行劈裂試驗(yàn)；(b)用立方體進(jìn)行劈裂試驗(yàn)；(c)劈裂面中水平應(yīng)力分布1—壓力機(jī)上壓板；2—弧形墊條及墊層各一條；3—試件；4—澆模頂面；5—澆模底面；6—壓力機(jī)下壓板；7—試件破裂線2.1.2復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度1雙向應(yīng)力狀態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際上大多處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，例如