砼122混凝土2变形

1、1.2.2 1.2.2 砼的变形砼的变形受力变形：受力变形： 一次短期加载变形，一次短期加载变形， 重复荷载下变形，重复荷载下变形， 长期荷载作用长期荷载作用徐变。徐变。体积变形：体积变形： 砼收缩（非受力）。砼收缩（非受力）。1.2 混凝土第1章 材料的力学性能1.2 混凝土第1章 材料的力学性能单轴受压应力单轴受压应力- -应变关系曲线应变关系曲线 混凝土单轴受压应力混凝土单轴受压应力- -应变关系曲线，常采用应变关系曲线，常采用棱柱体棱柱体试件试件来测定。来测定。 在普通试验机上采用在普通试验机上采用等应力速度等应力速度加载，达到轴心抗加载，达到轴心抗压强度压强度f fc c时，试验机中

2、集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力- -应变应变曲线的曲线的上升段上升段。 采用采用等应变速度等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力- -应变曲线的应变曲线的下降段下降段。1.2 混凝土第1章 材料的力学性能1 1、砼在一次短期荷载下的变形、砼在一次短期荷载下的变形砼受压砼受压当砼当砼均匀受压均匀受压（也就是轴心

3、受压）（也就是轴心受压） 时，砼不能承受时，砼不能承受更大荷载，曲线只有上升段更大荷载，曲线只有上升段oc,无下降段。无下降段。当砼为当砼为非均匀受压非均匀受压时（也即大偏心，受弯构件），时（也即大偏心，受弯构件），砼受压区最外纤维应力达到砼受压区最外纤维应力达到fc时，最外纤维可将部分时，最外纤维可将部分应力传给附近邻近纤维，起到卸荷作用，所以构件应力传给附近邻近纤维，起到卸荷作用，所以构件不会立即破坏，当受压最外纤维应变达到极限最大不会立即破坏，当受压最外纤维应变达到极限最大应变应变 时，构件破坏。所以，非均匀受压时曲线完整时，构件破坏。所以，非均匀受压时曲线完整（有下降段）。（有下降段）

4、。1.2 混凝土第1章 材料的力学性能砼的极限受压应变砼的极限受压应变 ：试件被压坏时对应的应变值称为试件被压坏时对应的应变值称为极限压应变。极限压应变。由弹性应变和塑性应变组成，塑性变形部分由弹性应变和塑性应变组成，塑性变形部分越长，变形能力越大，延性越好。一般低强越长，变形能力越大，延性越好。一般低强度等级砼受压时的延性比高强度要好些。度等级砼受压时的延性比高强度要好些。（C20C20延性好于延性好于C30C30）。）。)(maxcuc1.2 混凝土第1章 材料的力学性能砼受拉：砼受拉： 应力应力应变曲应变曲线基本上与受线基本上与受压相似，压相似， ot=0.00015，约为极限压应约为极

5、限压应变的变的1/20，所，所以构件中砼受以构件中砼受拉区易开裂，拉区易开裂，都是带裂缝工都是带裂缝工作。作。1.2 混凝土第1章 材料的力学性能2 2、砼的弹性模量和变形模量、砼的弹性模量和变形模量 1.2 混凝土第1章 材料的力学性能（1 1） 砼的受压弹性模量砼的受压弹性模量 * *砼的原点弹性模量砼的原点弹性模量Ec= tan 原点切线模量原点切线模量ecctgE01.2 混凝土第1章 材料的力学性能*砼弹性模量的确定方法：砼弹性模量的确定方法：要点：要点：加载应力加载应力0.5fc，重复加载卸载次数，重复加载卸载次数10次，塑性变形耗次，塑性变形耗尽，应力尽，应力应变曲线渐趋稳定，并

6、基本接近一倾斜直线，此应变曲线渐趋稳定，并基本接近一倾斜直线，此时应力时应力应变曲线的斜率即为应变曲线的斜率即为 Ec。 0.5fc510 次取值：取值：kcucfE,57 .342 . 2101.2 混凝土第1章 材料的力学性能弹性系数弹性系数n n 随应力增大而减小随应力增大而减小 n n =10.5 0.3fc 时，时， n n =1.0 = 0.5fc 时，时， n n =0.80.9 = 0.9fc 时，时， n n =0.40.7（2 2）砼的受压变形模量（割线模量）砼的受压变形模量（割线模量）砼弹性系数，cececcecccEtgEnn1.2 混凝土第1章 材料的力学性能（3 3

7、）砼的受拉弹性模量）砼的受拉弹性模量 混凝土受拉应力混凝土受拉应力- -应变关系应变关系 与受压弹性模量相近，再计算时取与受压模量相同的值。与受压弹性模量相近，再计算时取与受压模量相同的值。 ftt0ctctcttEfEfEf25 . 001.2 混凝土第1章 材料的力学性能（4 4）砼的剪切模量）砼的剪切模量 cccccEEEG417. 0)2 . 01 (2)1 (2n1.2 混凝土第1章 材料的力学性能规范规范取取G Gc c=0.4=0.4E Ec c3、砼在重复荷载下的变形、砼在重复荷载下的变形（1）一次加荷、卸荷 曲线变为残余应变或永久应部分的应变一段时间还能恢复一小中在卸载后经过

8、弹性后效，塑性应变不能立即恢复塑性应变，卸载过程中瞬时恢复应变弹性应变，卸载过程中砼加载应变OEEEpec1.2 混凝土第1章 材料的力学性能（2）当每）当每次次循环所加循环所加 时ccf5 . 0 （3）当应力较大时cccff5 . 0 1.2 混凝土第1章 材料的力学性能上述两种不同应力应变曲线的发展和变化，取决于施加荷载时应力的大小是高于还是低于砼的重复荷载下的界限强度。这个界限强度称为砼的疲劳极限强度 ， 约在0.5 左右。fcffcfcfcf 砼的疲劳强度：通常使加载时应力为0.5 ，并使试件在循环次数不低于200万次时发生破坏的应力值作为砼疲劳强度的计算指标，用表示。fcf砼在重复

9、荷载时应力砼在重复荷载时应力- -应变曲线分析应变曲线分析 1.2 混凝土第1章 材料的力学性能 4.砼的徐变 概念：混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断概念：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。增长的现象称为徐变。 1.2 混凝土第1章 材料的力学性能徐变多数情况下是有害的，清除徐变的办法：徐变多数情况下是有害的，清除徐变的办法：防止构件过早受力防止构件过早受力浇筑时要振捣密实浇筑时要振捣密实减少水灰比减少水灰比1.2 混凝土第1章 材料的力学性能5.5.混凝土的收缩混凝土的收缩 混凝土在空气中结硬时体积会缩小，混凝土在空气中结硬时体积会缩小，这种现象称为这种现象称为混凝土的收缩混凝土的收缩。 收缩是混凝土在收缩是混凝土在不受外力不受外力情况下情况下体积体积变化产生的变形。当这种自发的变形受变化产生的变形。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，甚至引时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。起混凝土的开裂。1.2 混凝土第1章 材料的力学性能收缩原因收缩原因 凝缩凝缩硬化初期（水化作用）硬化初期（水化作用） 干缩干缩硬化后期（自由水蒸发）硬化