阳江65课件讲解

混凝土在荷载作用下的变形主讲人：阳江英目录CONTENTS混凝土的变形混凝土在短期荷载作用下的变形123混凝土在长期荷载作用下的变形非荷载作用下的变形化学收缩混凝土的变形长期荷载作用下的变形温度变形1.混凝土的变形荷载作用下的变形干湿变形短期荷载作用下的变形2.混凝土在短期荷载作用下的变形2.1弹塑性变形混凝土在短期荷载作用下的变形，又称为弹塑性变形。混凝土是一种由水泥石、砂、石、孔隙等组成的不均匀的三相复合材料。它既不是一个完全弹性体，也不是一个完全塑性体，而是一个弹塑性体。受力时既产生弹性变形，又产生塑性变形，其应力与应变的关系不是直线，而是曲线。

2.1弹塑性变形混凝土受力变形及破坏的4个阶段(I)裂缝无明显变化阶段(收缩裂缝阶段):当荷载达到“比例极限”(约为极限荷载30%)以前,裂缝无明显变化,并稍有收缩，混凝土处于弹性工作阶段。3070100形变极限荷载(%)IIIIIIIV2.1弹塑性变形混凝土受力变形及破坏的4个阶段(II)裂缝引发阶段荷载介于比例极限（30％极限荷载）和临界荷载（70％极限荷载）之间，裂缝数量、长度、宽度逐渐增大，但尚无明显砂浆裂缝。3070100形变极限荷载(%)IIIIIIIV2.1弹塑性变形混凝土受力变形及破坏的4个阶段(III)稳定裂缝增长阶段荷载超过临界荷载后，随着荷载增大，裂缝继续扩大，并开始出现少量裂纹。但荷载保持一定不变时，裂缝也停止。3070100形变极限荷载(%)IIIIIIIV2.1弹塑性变形混凝土受力变形及破坏的4个阶段(IV)不稳定裂缝扩展阶段荷载达到极限荷载之后，荷载不变，裂缝不断扩展。随后应力降低回落，变形继续增大，直至破坏。3070100形变极限荷载(%)IIIIIIIV2.2混凝土弹性模量在应力应变σ-ε曲线上任意一点的应力σ与应变ε的比值，称为混凝土在该应力下的弹性模量。因此，应力应变图中不同点下的弹性模量则不同。在计算混凝土结构变形、裂缝开展及大体积混凝土的温度应力时，均需确定混凝土的弹性模量。换言之，混凝土弹性模量是混凝土结构变形、裂缝开展、大体积混凝土的温度应力设计取值依据之一。2.2混凝土弹性模量根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定，采用150mm×150mm×300mm的棱柱体试件，反复加载卸载（σ=fcp/3）3次后，所得的割线弹性模量值为混凝土的弹性模量。

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p原点切线割线切线2.3影响混凝土弹性模量的因素混凝土的强度——混凝土的强度越高，弹性模量越大，当混凝土的强度等级由C10增加到C60时，其弹性模量大致由1.75×104MPa增加到3.60×104MPa;骨料的含量与弹性模量——骨料含量越多，弹性模量越大，混凝土的弹性模量越高;水泥浆量--水泥浆量越大，弹性模量越小；含气量--混凝土含气量越大，弹性模量越小；养护条件——混凝土的水灰比较小，养护较好及龄期较长时，混凝土的弹性模量就较大。3.混凝土在长期荷载作用下的变形3.1徐变混凝土在长期荷载作用下的变形，又称为徐变；也就是混凝土在长期荷载作用下，沿着作用方向的变形会随时间不断增长，即荷载不变而变形仍随时间增大，一般延续2—3年后变形才逐渐趋于稳定。

徐变变形与徐变恢复徐变恢复荷载作用时间(天)弹性恢复残余变形弹性变形徐变变形卸荷3.2徐变曲线特征加上恒定荷载时，混凝土立即产生瞬时弹性变形，随后，徐变随时间增加较快，然后逐渐减慢。卸荷后，一部分变形可恢复，称为弹性恢复；其后将有一个随时间而减小的应变恢复称为徐变恢复；最后残留下来的变形为不可逆徐变，称为残余变形。3.2徐变曲线特征有利方面：

徐变可消除钢筋混凝土内的应力集中，使应力重新分布，从而使局部应力集中得到缓解；对大体积混凝土则能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。3.3混凝土徐变对结构的影响不利方面：降低混凝土的承载力,增大了钢筋的应力.

在预应力钢筋混凝土中，混凝土的徐变将使钢筋的预加应力受到损失。3.3混凝土徐变对结构的影响3.4影响混凝土徐变的因素水灰比——混凝土的水灰比较小或在水中养护时，徐变较小；水泥用量——水灰比相