第一章钢筋和混凝土单向受力的本构关系

1、西南科技大学土木工程与建筑工程学院课程的目标结构的非线性分析分析？主要参考书目1、顾祥林，孙飞飞，混凝土结构的计算机仿真，上海：同济大学出版社，2002年2、朱伯龙，董振祥，钢筋混凝土非线性分析，上海：同济大学出版社，1985年3、吕西林，金国芳，吴晓涵，钢筋混凝土结构非线性有限元理论与应用，上海：同济大学出版社，1997年第一章 钢筋和混凝土单向受力时的本构关系一、钢筋的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系软钢ABBCDEsss=Essys,hfysss=Essys,hfyfs,us,u一、钢筋的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系硬钢s,usss=Essyfys,h

2、fs,u0.2%0.2一、钢筋的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系硬钢0.7fpu pspsfpuEpEp)7 . 0(1)7 . 0(/1pupsmmpupsppsppspupspsppsffEEfE硬钢（预应力）钢筋的弹性模量 零荷载时Ramberg-Osgood曲线的斜率，可取为214000MPa Ramberg-Osgood曲线的形状系数，可取为4 一、钢筋的应力-应变关系 2. 周期性加载时的应力-应变关系ss骨架曲线和单调加载时的应力-应变曲线类似 Baushinger效应：反向加载时不再出现屈服平台而成为曲线的应力-应变关系反复加载时的试验曲线一、钢筋的应力-应变关

3、系 2. 周期性加载时的应力-应变关系反复加载时的理论模型PsiPsiydsiydsimaxdsiksieksiyksiedksi0dsi-PsiyPsiPsic0.75PsiyPsiydsimaxdsiydsimax-0.75Psiy ksi0一、钢筋的应力-应变关系 3. 高温作用时及高温作用后钢筋应力-应变关系原则：只对屈服应力和弹性模量进行修正，应力-应变关系不变CTECTCETCTCETECTfCTCfTCTCffsssTsyyyTy700182. 0700370)10978. 1515. 1 (3700)10486. 00 . 1 (700182. 0700200)1064. 13

4、3. 1 (2000333高温下一、钢筋的应力-应变关系 3. 高温作用时及高温作用后钢筋应力-应变关系原则：只对屈服应力和弹性模量进行修正，应力-应变关系不变高温后当受火温度低于600C时，冷却后热轧钢筋的屈服强度和抗拉强度基本不变，只是当受火温度高于600C时，才略有下降，且下降幅度小于原抗拉强度的10% 近似地认为钢筋的抗拉强度和在弹性模量火灾冷却后保持不变。二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系单轴受压-试验曲线(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土强度提高加载速度减慢作用是：峰值应力后，吸收试验机的变形能，测出下降段二、混凝土

5、的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系单轴受压-理论曲线u=0.00380=0.002ocfcc0.15fc2011cccf0015. 01ucccfu=0.00350=0.002ocfcc2011cccf美国Hognestad模型德国Rsch模型二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系u0ocfccncccf01122),50(6012nnfncu时，取当5010505 . 0002. 0cuf510500033. 0cuuf单轴受压-理论曲线c010203040506070809000.0010.0020.0030.004cMPa()二、混凝土的应力-应变关

6、系 1. 单调加载时的应力-应变关系侧向受约束时混凝土单轴受压-变形能力和强度大幅度提高约束混凝土非约束混凝土ccfccfcEsecEc c0 2c0 sp cccuo环箍断裂sec/1EEExxxfccEcccEEcccEcoryvsvtcctcctccccsdfAfffffff2254. 1/0 . 2/94. 71254. 20115ccccccff二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系受皂化油浸蚀混凝土单轴受压cutcuctctcutctctcctctctctcctcctcctcttttttttt05. 01) 102. 00004. 0()(100204. 01

7、001)0(102. 00004. 0102. 00004. 020200002020222020二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系受5#、20#油浸蚀混凝土单轴受压cutcuctctcutctctcctctctctcctcctcctctttttt)015. 01 ()008. 01 ()()8 . 0100(1001)0()008. 01 (008. 0128080000000202200二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系 火灾下混凝土单轴受压-当0 T 400时 0000022000)002. 01 ()(002. 011001)0(00

8、2. 011002. 0112cTcTcTcTccTcTcTcTcTcTcTccTcTTTT二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系火灾下混凝土单轴受压-当400 T 800时 cTccTcTcTcTcTcTcTccTcTcTcTTTTT ( .).()( .)()(.)1600015211000211000201600015100020002200000二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系)55. 045. 0)(1exp(0000TcTcTcTcTcTcTcTcTcccTccTcccTcEfECTfTCTfT0000300)00147. 0210

9、3. 1 (300)000784. 00157. 1 (CTETCTETEccTc300)00504. 0exp(498. 2300)00161. 003. 1 (火灾后混凝土单轴受压二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系混凝土单轴受拉-试验曲线t(MPa)0 (mm)cr =0.00012试件：7619305mmfc = 44MPa43210.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06标距83mm裂面粗糙，裂后仍能传递一定的拉力二、混凝土的应力-应变关系 1. 单调加载时的应力-应变关系混凝土单轴受拉-理论模型tto t0 tu t0Et1o t2 t3 t

10、4ttt011Et2Et31tto t0t0tto0.0001 0.00015t0二、混凝土的应力-应变关系 2. 重复加载时的应力-应变关系试验曲线包罗线与一次性加载时的应力-应变曲线相似二、混凝土的应力-应变关系 2. 重复加载时的应力-应变关系理论模型ccEcEckEckEc/2c20fc最大应力只剩20%时对应的应变 二、混凝土的应力-应变关系 3. 反复加载时的应力-应变关系裂面效应裂面效应：反复荷载作用下，混凝土受拉开裂后，裂面重新受压时，即使裂缝没有闭合，也由于骨料间存在咬合作用而开始传递压力二、混凝土的应力-应变关系 3. 反复加载时的应力-应变关系考虑裂面效应的曲线模型cc二、混凝土的应力-应变关系 3. 反复加载时的应力-应变关系不考虑裂面效应的折线模型kci0PciPciyPcicPcit2dcit dcitdciydcimaxdci三、低龄期混凝土应力-应变关系应用：施工阶段的安全性