土木建筑混凝土结构原理1.13

惦槛漂灾雁垃邦变似犬伺宙皑瘪畅炸霄弗鸵据危询鬃赤啥瘴粉虫阎游揣描【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 混凝土结构原理及应用混凝土结构原理及应用 教学层次：工程硕士教学层次：工程硕士 主主 讲：范讲：范 涛涛 饼烙陷害呛绑松土戴诀脸貌斯隐从柳咖镑珠铂拳燃铱裴并萧践凤枚乙瞎乍【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 2 混凝土结构原理及应用混凝土结构原理及应用 第一篇第一篇 混凝土结构原理混凝土结构原理 1. 绪绪 论论 2.混凝土和钢筋的材料性能混凝土和钢筋的材料性能 3.混凝土结构基本计算原则混凝土结构基本计算原则 4.钢筋混凝土基本构件的承载力和变形钢筋混凝土基本构件的承载力和变形 5.预应力混凝土结构构件预应力混凝土结构构件 第二篇第二篇 混凝土结构的应用混凝土结构的应用 1. 混凝土结构的鉴定与加固混凝土结构的鉴定与加固 2.钢与混凝土组合结构钢与混凝土组合结构 扎触鸵蓬遭戮抛校辕星吴泵勾疥服腰辨滇筒排蛀疼峻万光蕉选诺早幸剁肾【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 3 1. 绪绪 论论 第一节第一节 材料材料 第二节第二节 结构结构 第三节第三节 工程应用工程应用 第四节第四节 已建结构的鉴定和加固已建结构的鉴定和加固 第五节第五节 试验技术试验技术 歌悼撤寡浦性缚勒汀罪虎多绚厄瓜谱烤栽减晌乖楚躇筷梦言道复峭忙衬骇【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 4 第一节第一节 材材 料料 （一）混凝土（一）混凝土 1.高性能混凝土高性能混凝土 高性能混凝土是指混凝土具有高强度、高耐高性能混凝土是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于而言，抗压强度大于C50的混凝土属于的混凝土属于高强混高强混凝土凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。耸结构、大跨度结构的重要措施。 高强混凝土高强混凝土具有优良的物理力学性能及良具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，但是延性较差，是其主要缺点。好的耐久性，但是延性较差，是其主要缺点。在高强混凝土中加入适量的钢纤维，作为纤维在高强混凝土中加入适量的钢纤维，作为纤维增强高强混凝土，可以提高其抗拉、抗弯、抗增强高强混凝土，可以提高其抗拉、抗弯、抗剪强度。大幅度提高韧性（延性）和抗疲劳、剪强度。大幅度提高韧性（延性）和抗疲劳、抗冲击等性能。抗冲击等性能。 穴蜜令靠迅季谴悸桶摘沃墒影铃栽铰酚码仰悍墒饱沈够孕宪硷脊隶凸哭澜【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 5 2. 纤维增强混凝土纤维增强混凝土 目前研究较多的有目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃钢纤维、耐碱玻璃纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维等。等。 在承重结构中，发展较快、应用较广的在承重结构中，发展较快、应用较广的是钢纤维。钢纤维主要有用于土木建筑工是钢纤维。钢纤维主要有用于土木建筑工程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。不锈钢纤维。 第一节第一节 材材 料料 蚁浑芦诲壬领着岸梦盼授担扶晓劲傅柬像贴拉蕾绕奇剐拓贬赴悍靖怯郊矩【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 6 2. 纤维增强混凝土纤维增强混凝土 用于土木建筑工程的钢纤维主要有以下几用于土木建筑工程的钢纤维主要有以下几种生产方法：钢丝切断法；薄板剪切法；种生产方法：钢丝切断法；薄板剪切法；钢锭钢锭(厚板厚板)铣削法；熔钢抽丝法铣削法；熔钢抽丝法(简称熔抽简称熔抽法法)。 韧性是衡量钢纤维辊凝土塑性变形性能的韧性是衡量钢纤维辊凝土塑性变形性能的重要指标，在通常的纤维掺量下，与基体混凝重要指标，在通常的纤维掺量下，与基体混凝土相比，抗压韧性可提高土相比，抗压韧性可提高27倍，抗弯韧性可倍，抗弯韧性可提高几十倍到上百倍，冲击韧性可提高几倍到提高几十倍到上百倍，冲击韧性可提高几倍到几十倍。钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能几十倍。钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能以及抗磨性较普通混凝土都有较大改善。以及抗磨性较普通混凝土都有较大改善。 第一节第一节 材材 料料 卫姜叁装丙窟旗纹琢格邓赢淹副审赔脓哭湖鞭归炼骨发邢面役瓤脸函戊暖【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 7 第一节第一节 材材 料料 2. 纤维增强混凝土纤维增强混凝土 钢纤维混凝土钢纤维混凝土的工程应用相当广泛。例如的工程应用相当广泛。例如可用于三维复杂应力部位，用于预制桩的桩尖可用于三维复杂应力部位，用于预制桩的桩尖与桩顶部位，可取消桩顶防护钢板和铁制桩尖，与桩顶部位，可取消桩顶防护钢板和铁制桩尖，并减少两端横向钢筋网的数量；用于抗震框架并减少两端横向钢筋网的数量；用于抗震框架节点区，可减少钢筋用量，便于浇筑节点区的节点区，可减少钢筋用量，便于浇筑节点区的混凝土；用于受弯受拉作用的水管、刚性防水混凝土；用于受弯受拉作用的水管、刚性防水屋面、地下人防工程、地下泵房和地下室的防屋面、地下人防工程、地下泵房和地下室的防水，均可取得良好的效果。水，均可取得良好的效果。 在桥梁建筑中，在混凝土拱桥受拉区段用在桥梁建筑中，在混凝土拱桥受拉区段用钢纤维提高抗拉强度；可降抵主拱高度；减轻钢纤维提高抗拉强度；可降抵主拱高度；减轻拱圈自重。拱圈自重。 付冒莎脑睬拨租滤屎归紫隘朴奶襟汐梗房酣迂承软吵观袭咬必肉估签圣赋【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 8 第一节第一节 材材 料料 3. 轻集料轻集料 利用天然轻集料利用天然轻集料(如浮石、凝灰岩等如浮石、凝灰岩等)、工业废、工业废料轻集料料轻集料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等及其轻砂及其轻砂)、人造轻集料、人造轻集料(页岩陶粒、粘土陶粒、页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等承其轻砂）制成的轻集料混凝土膨胀珍珠岩等承其轻砂）制成的轻集料混凝土具有容重较小、相对强度高以及保温小、抚冻具有容重较小、相对强度高以及保温小、抚冻性能好等优点。利用工业废渣，如废弃锅炉煤性能好等优点。利用工业废渣，如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉媒灰等制渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉媒灰等制备轻集料混凝土，可降低馄凝土的生产成本，备轻集料混凝土，可降低馄凝土的生产成本，并变废为用，减少城市或厂区的污染，减少堆并变废为用，减少城市或厂区的污染，减少堆积废料占用的土地，对社会环境也是有利的。积废料占用的土地，对社会环境也是有利的。 鳃宣飘坟哭送圆裁惑瞬板草老戴秒眨蝗翻炕曹只伺赢悉憾虚劲肤颖纽焙促【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 9 第一节第一节 材材 料料 4. 碾压混凝土碾压混凝土 碾压混凝土是国内外近年发展碾压混凝土是国内外近年发展 比较快的一种新比较快的一种新型混凝土，可用于大体积混凝土结构、工业厂型混凝土，可用于大体积混凝土结构、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。房地面、公路路面及机场道面等。 用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同，其平整使用推土机，振实用普通混凝土不同，其平整使用推土机，振实用碾压机，层间处理用刷毛机，整个施工过程的碾压机，层间处理用刷毛机，整个施工过程的机械化程度高，施工效率高，劳动条件好，可机械化程度高，施工效率高，劳动条件好，可大量掺用粉煤灰，与普通混凝土相比，浇筑工大量掺用粉煤灰，与普通混凝土相比，浇筑工期可缩短期可缩短1/31/2，用水量可减少，用水量可减少20，水泥用，水泥用量可减少量可减少3060。 踢废左住笑逛编秃抬使装驶妇勾汀轻法朔旨绷轨纸贤汛粱君瑞扔尊亨岁红【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 10 第一节第一节 材材 料料 4. 碾压混凝土碾压混凝土 碾压混凝土的层间抗剪性能是修建混凝土碾压混凝土的层间抗剪性能是修建混凝土高坝的关键，这方面的研究工作国内正在开展。高坝的关键，这方面的研究工作国内正在开展。 在公路、工业厂房地面筹大面积混凝土工程中，在公路、工业厂房地面筹大面积混凝土工程中，采用碾压混凝土，或者在碾压混凝土中再加入采用碾压混凝土，或者在碾压混凝土中再加入钢纤维，成为钢纤维碾压混凝土，则其力学性钢纤维，成为钢纤维碾压混凝土，则其力学性能及耐久性还可进一步改善。能及耐久性还可进一步改善。 玲次联叠荚饶斑郧怀经快痒娄抚条铀辜姓会倾拘谰岸奸获抑燎诬页懊应喝【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 11 第一节第一节 材材 料料 5. 特种混凝土特种混凝土 除上述几种近年来发展较快的混凝土外，除上述几种近年来发展较快的混凝土外，其它混凝土，如其它混凝土，如泵送混凝土、免振自密实的泵送混凝土、免振自密实的流态混凝土流态混凝土应用得比较广泛，还有水下浇筑应用得比较广泛，还有水下浇筑混凝土，预先在模板内填实粗骨料，而后将混凝土，预先在模板内填实粗骨料，而后将水泥砂浆用压力灌入粗骨料空隙中形成的水泥砂浆用压力灌入粗骨料空隙中形成的压压浆混凝土浆混凝土；采用膨胀水泥或加膨胀剂制成的；采用膨胀水泥或加膨胀剂制成的膨胀混疑土、喷射混凝土、聚合物混凝土膨胀混疑土、喷射混凝土、聚合物混凝土等等也得到应用。也得到应用。 抡劈孜记熬安改溺陇咸哨部颅恭懊仕虐训阵各柱纸焉节垦篙办厄玫尿悍枯【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 12 第一节第一节 材材 料料 （二）配筋（二）配筋 钢筋混凝土结构的配筋材料，主要是钢钢筋混凝土结构的配筋材料，主要是钢筋。最近在国际上研究较多的是树脂粘结的筋。最近在国际上研究较多的是树脂粘结的纤维筋纤维筋(FRP)作混凝土及预应力混凝土结构作混凝土及预应力混凝土结构的非金属配筋。常用的纤维筋有树脂粘结的的非金属配筋。常用的纤维筋有树脂粘结的碳纤维、玻璃纤维及芳纶碳纤维、玻璃纤维及芳纶(Aramid)纤维。国纤维。国外研究指出，碳纤维、外研究指出，碳纤维、Aramid纤维及玻璃纤纤维及玻璃纤维制成的筋材，强度都很高，只是玻璃纤维维制成的筋材，强度都很高，只是玻璃纤维筋的抗碱化性能较差。筋的抗碱化性能较差。 烧丧呕胸羊勉设模熊诵叮骆胞豌玖慑瓶使霞搏粟协妓稿涛曹启蜜戴弊偏瓜【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 13 第一节第一节 材材 料料 （二）配筋（二）配筋 为了节约钢材用量，国内用光圆的为了节约钢材用量，国内用光圆的级级钢筋经过冷轧，轧成带肋的直径小于母材直钢筋经过冷轧，轧成带肋的直径小于母材直径的钢筋，称为径的钢筋，称为冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋。 另一种类似的钢筋，也是用另一种类似的钢筋，也是用级钢筋冷轧级钢筋冷轧扭转成型，称为冷轧变形钢筋或扭转成型，称为冷轧变形钢筋或冷轧扭钢筋冷轧扭钢筋。这两种冷轧钢筋的抗拉强度标准值这两种冷轧钢筋的抗拉强度标准值(极限抗拉极限抗拉强度强度)及设计值比母材及设计值比母材级钢筋大大提高，与级钢筋大大提高，与混凝土的粘结强度也提高，但直径较小，主混凝土的粘结强度也提高，但直径较小，主要用于板式构件的受力钢筋或梁、柱构件的要用于板式构件的受力钢筋或梁、柱构件的箍筋或作预应力筋。箍筋或作预应力筋。 拾躲伊蹿绒误恳苑褪向本绊谋拴识薪哈绅弛扎透株婶豪浑伤磺柯独丰桑张【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 14 第一节第一节 材材 料料 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 母材采用热轧的母材采用热轧的普通低碳钢或低普通低碳钢或低合金钢，经冷轧合金钢，经冷轧减径后，再在其减径后，再在其表面冷轧成二面表面冷轧成二面或三面有肋的钢或三面有肋的钢筋（右图）。筋（右图）。 烟誓缨冬蓬店蕉奋悦畜锹鳖然绥赖笺甲瞻跪碌尚账毁镑抵位抚衔溜钨厩探【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 15 第一节第一节 材材 料料 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 标准标准冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 (GBl37882000)规定规定，冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为五级冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为五级，其 代 号 为其 代 号 为 CRB550 、 CRB650 、 CRB800 、CRB970和和CRB1170，其中其中C、R、B分别表分别表示示“冷轧冷轧”、“带肋带肋和和“钢筋钢筋”三个英三个英文词的首位字母文词的首位字母，后面的数字表示钢筋抗拉后面的数字表示钢筋抗拉强度等级数值强度等级数值。 娜瞄饥骏载供磷拧宏丘拢梅鲜颓答叶羡振捶拳蜂拒雁豺昏截旭蚁辗醉积枝【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 16 第一节第一节 材材 料料 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋具有以下优点：冷轧带肋钢筋具有以下优点： 1)强度高强度高，塑性好塑性好。 2)握裹力强握裹力强。混凝土对冷轧带肋钢筋的握裹力为同直混凝土对冷轧带肋钢筋的握裹力为同直径冷拔钢丝的径冷拔钢丝的36倍倍。 3)节约钢材节约钢材，降低成本降低成本。 4)提高构件整体质量提高构件整体质量。 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋将逐步取代冷拔低碳钢丝将逐步取代冷拔低碳钢丝，其中其中CRB550级钢筋宜用作钢筋混凝土结构构件的受力级钢筋宜用作钢筋混凝土结构构件的受力主筋主筋、架立筋和构造钢筋架立筋和构造钢筋。其他牌号钢筋宜用作预其他牌号钢筋宜用作预应力钢筋混凝土结构构件的受力主筋应力钢筋混凝土结构构件的受力主筋。 任致仲尸裳麓学娃阮猜簧蒋吻弗福洋泞外锻档孤温道梢扰曲涨当俄窃扣在【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 17 第一节第一节 材材 料料 冷轧扭钢筋冷轧扭钢筋 由普通低碳钢热轧圆盘条经冷轧扭工艺由普通低碳钢热轧圆盘条经冷轧扭工艺加工而成的螺旋状加工而成的螺旋状“冷加工变形钢筋冷加工变形钢筋”。 加工生产的冷轧扭钢筋应为连接的螺旋形加工生产的冷轧扭钢筋应为连接的螺旋形、表面应光滑表面应光滑，不得有裂缝不得有裂缝、折叠夹层等折叠夹层等，亦亦不得有深度超过不得有深度超过02mm的压痕或凹坑的压痕或凹坑。 标志直径为标志直径为6.514mm，抗拉强度设计值为抗拉强度设计值为360N/mm2 冷轧扭钢筋的延性差冷轧扭钢筋的延性差，一般可用于钢筋混凝一般可用于钢筋混凝土结构构件的受力钢筋土结构构件的受力钢筋。 廷混舍樱短舒蜀括框戳墓励问贼鸿页谓禹拦纲医懒番雪絮萌亿磐锹背牺吻【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 18 第二节第二节 结结 构构 混凝土结构主要包括钢筋混凝土结构和预混凝土结构主要包括钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。应力混凝土结构。 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理力力学性能完全不同的材料所组成的结构材料。它学性能完全不同的材料所组成的结构材料。它们之所以能有效地结合在一起而共同工作，主们之所以能有效地结合在一起而共同工作，主要是由于：要是由于： （1）混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，使两者结合在一起。粘结力，使两者结合在一起。 （2）两种材料的温度线膨胀系数的数值颇为接近。）两种材料的温度线膨胀系数的数值颇为接近。 岸饿荔吼拘舒瞻酋擅捐省楼翠疹雷鲤虎嘴舷口过粉送荷迂楞靶愧为厢丈陵【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 19 第二节第二节 结结 构构 （一）钢（一）钢混凝土组合结构混凝土组合结构 钢板混凝土用于地下结构及混凝土结构的钢板混凝土用于地下结构及混凝土结构的加固，压型钢板混凝土用于楼板；型钢与混加固，压型钢板混凝土用于楼板；型钢与混凝土的组合梁用于楼盖或桥梁，外包钢混凝凝土的组合梁用于楼盖或桥梁，外包钢混凝土柱用于电厂主厂房等。土柱用于电厂主厂房等。 （二）预应力混凝土结构（二）预应力混凝土结构 预应力混凝土结构近年来发展较迅速，预应力混凝土结构近年来发展较迅速，其中引人重视的是无粘结部分预应力混凝土其中引人重视的是无粘结部分预应力混凝土结构。结构。 折复问斌亩酿痪滓音立吕侯斋订膛豺秀巢遥烃尖记骡青檬堰竞沿酒狠基东【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 20 第二节第二节 结结 构构 （二）预应力混凝土结构（二）预应力混凝土结构 无粘结预应力筋是由单根或多根高强钢无粘结预应力筋是由单根或多根高强钢丝、钢绞线或钢筋，沿全长涂抹防腐蚀油脂丝、钢绞线或钢筋，沿全长涂抹防腐蚀油脂并用聚乙烯热塑管包裹而成。钢筋张拉时，并用聚乙烯热塑管包裹而成。钢筋张拉时，预应力筋对周围混凝土产生纵向相对滑动。预应力筋对周围混凝土产生纵向相对滑动。无粘结筋像普通钢筋一样敷设，然后浇筑混无粘结筋像普通钢筋一样敷设，然后浇筑混握土，待混凝土达到规定的强度后，进行预握土，待混凝土达到规定的强度后，进行预应力张拉和锚固。省去了传统的后张预应力应力张拉和锚固。省去了传统的后张预应力混凝土预埋管道，穿索、压浆工艺，节省施混凝土预埋管道，穿索、压浆工艺，节省施工设备，简化施工工艺，缩短工期，节约造工设备，简化施工工艺，缩短工期，节约造价，可得到综合的经济效益。价，可得到综合的经济效益。 素暑渐卯损跌庶吧吴溜馏窄又爬幼掩怜收薯氛邮酣淮牟习厢法鹅稍砧寞韩【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 21 第三节第三节 工程应用工程应用 （一）建筑工程：（一）建筑工程： 各类民用和公共建筑，单层和多层厂房，高层和大跨各类民用和公共建筑，单层和多层厂房，高层和大跨建筑建筑 （二）桥梁工程：（二）桥梁工程： 板式、梁式、拱形和桁架式桥梁的上部结构，礅台和板式、梁式、拱形和桁架式桥梁的上部结构，礅台和基础，护坡，公路路面，铁道轨枕基础，护坡，公路路面，铁道轨枕 （三）特种结构与高耸结构：（三）特种结构与高耸结构： 机场跑道、停机坪，核反应堆的安全壳，电视塔、烟机场跑道、停机坪，核反应堆的安全壳，电视塔、烟囱、栈桥囱、栈桥 （四）水利及其他工程（四）水利及其他工程 大坝，水电站，港口和码头，海洋平台，蓄水池大坝，水电站，港口和码头，海洋平台，蓄水池 挫脉风疮卒培酗据裂枕垛验赛赤蒜穗牌捏奥涵霉谈宙辐童谷蜜惹轴即噬录【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 22 第三节第三节 工程应用工程应用 （一）建筑工程：（一）建筑工程： 呸投邦凋玻辖姨温挫壹嘲挫寓埃戒发甄丸骇卑芥傈澈聋耽勇搞彰砒箕歇帕【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 23 第三节第三节 工程应用工程应用 （一）建筑工程：（一）建筑工程： 北京朝阳门体育馆北京朝阳门体育馆 粮揉恼厂橱逃楔栏竞缄菲盾傀芋旭疯毋邹彰壬湛俭浓馆探借付胜滁灰说憾【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 24 第三节第三节 工程应用工程应用 （二）桥梁工程：（二）桥梁工程： 香港青马大桥（香港青马大桥（Tsing Ma Bridge） 殃惊挞肠毋樟萎宿铅泳佯戏心缚违痉抚稻钥宫疹切巫绕馆犁傅凝撰涣翔汇【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 25 第三节第三节 工程应用工程应用 （二）桥梁工程：（二）桥梁工程： 长江西陵大桥长江西陵大桥 铁汐充肌黍羊郴辰畏缎攀埔阐屈敞武勃顿猾讫拙忱筷诸育紊辫嘶抗箔纯肇【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 26 第三节第三节 工程应用工程应用 （三）特种结构与高耸结构（三）特种结构与高耸结构 天津电视塔天津电视塔 解滇酌秃需竣杭枚晤超哨剥瓢诫滨桨朋鼎柳礼原仗盐外搔躯拾叉石搭柄棍【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 27 第三节第三节 工程应用工程应用 （三）特种结构与高耸结构（三）特种结构与高耸结构 秦山核电站安全壳秦山核电站安全壳 赖妹等项婪感苏订凛迭济拿猩考凶宣印辟琢贫洪湃终搏祝壳泄去态沏毙帮【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 28 第三节第三节 工程应用工程应用 （四）水利及其他工程（四）水利及其他工程 施工中的长江三峡施工中的长江三峡五级船闸五级船闸 船旋次稗瞬某径岛瓣畅季始荔袱比疫肯负作唐转婉合园惦盗癸混卵欠稽裙【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 29 第四节第四节 巳建结构的鉴定与加固巳建结构的鉴定与加固 钢筋混凝土结构由于下述原因，对其是钢筋混凝土结构由于下述原因，对其是否符合国家标准所要求的可靠性否符合国家标准所要求的可靠性(安全性、安全性、适用性及耐久性适用性及耐久性)，需进行鉴定：，需进行鉴定： (1)原结构设计检查出有人为错误，造成不安原结构设计检查出有人为错误，造成不安全的隐患。全的隐患。 (2)结构在施工建造期，由于材料性能不符合结构在施工建造期，由于材料性能不符合设计要求、施工质量低劣、人为错误等原因，设计要求、施工质量低劣、人为错误等原因，出现了不正常的裂缝、变形或其他缺陷。出现了不正常的裂缝、变形或其他缺陷。 崇慈轿扫红仅仲畜萎沼梁圾溪钥菠楼猩兜汝雀虐垛讳撩疑烈明秧鲁啥平岸【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 30 第四节第四节 巳建混凝土结构的鉴定与加固巳建混凝土结构的鉴定与加固 (3)结构在长期使用后，由于前一节所述的耐久结构在长期使用后，由于前一节所述的耐久性受损的原因，或其他原因，如地基不均匀沉性受损的原因，或其他原因，如地基不均匀沉陷，出现过大的裂缝、变形、混凝土保护层剥陷，出现过大的裂缝、变形、混凝土保护层剥落等不正常现象。落等不正常现象。 (4)结构在使用期内，由于经济发展或其他原因，结构在使用期内，由于经济发展或其他原因，需聚加层、加高、扩大建筑空间等改变结构原需聚加层、加高、扩大建筑空间等改变结构原来规定的使用功能。来规定的使用功能。 (5)结构遭遇突然的灾害，如火灾、风灾、水灾、结构遭遇突然的灾害，如火灾、风灾、水灾、地震、爆炸。地震、爆炸。 把眯惶嘻捏铡闰燕猜陪携撩最垣疑插懂抽獭永宽芳弹烽撕坍日拣倡纳呸厂【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 31 当出现上述某一不正常情况时，就需要对结当出现上述某一不正常情况时，就需要对结构构(有时还包括地基基础有时还包括地基基础)，的可靠性进行专项或，的可靠性进行专项或多项综合鉴定多项综合鉴定(类似于为病人医治疾病，首先对类似于为病人医治疾病，首先对病情进行检查、诊断病情进行检查、诊断)，从而在下一步进行技术，从而在下一步进行技术与经济的论证，在技术可行、经济合理的条件下与经济的论证，在技术可行、经济合理的条件下采取合适的加固或减载等措施采取合适的加固或减载等措施(类似于疾病的治类似于疾病的治疗疗)，使结构达到所要求的功能。对于无修复加，使结构达到所要求的功能。对于无修复加固价值的危损结构，则应及时动迁、拆除或采取固价值的危损结构，则应及时动迁、拆除或采取其他有效措施，避免发生灾难性事故。其他有效措施，避免发生灾难性事故。 第四节第四节 巳建混凝土结构的鉴定与加固巳建混凝土结构的鉴定与加固 郊秤临湖裴盎促搔试萝曲企锹稳的硕跌君弱蘸妒阻灾笋抛疲遗膳偷吱佯野【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 32 第五节第五节 试验技术试验技术 由于混凝土是一种性能很复杂的组合材料，新由于混凝土是一种性能很复杂的组合材料，新的组成材料又不断发展，尽管在计算理论方面有的组成材料又不断发展，尽管在计算理论方面有很大改善，但必须由试验验证理论的可信性，这很大改善，但必须由试验验证理论的可信性，这是混凝土学科的一个突出的特点。是混凝土学科的一个突出的特点。 混凝土试验技术的进展是与物理、化学、电子混凝土试验技术的进展是与物理、化学、电子学、计算机等方面的进展密切相关的。例如，已学、计算机等方面的进展密切相关的。例如，已建结构混凝土强度的评估方法中，除回弹法、拉建结构混凝土强度的评估方法中，除回弹法、拉拔法、钻芯法之外，还应用了超声波法、超声回拔法、钻芯法之外，还应用了超声波法、超声回弹综合法、拉脱法、射钉法等。弹综合法、拉脱法、射钉法等。 瓣挡罐凌缺炉宙症述抑修捐键蛊振辆穷挟裂若淀类酝俐胡励缀玖烂雍昆戌【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 33 第五节第五节 试验技术试验技术 在监测裂缝发生和发展方面应用了多声道声波在监测裂缝发生和发展方面应用了多声道声波仪、光弹贴片法、云纹法、激光散斑法、埋置光仪、光弹贴片法、云纹法、激光散斑法、埋置光纤法等。在无损检测技术中应用冲击反射纤法等。在无损检测技术中应用冲击反射(回波回波)法，还有探索混凝土内部损伤的雷达仪。在观察法，还有探索混凝土内部损伤的雷达仪。在观察混凝土微观构造方面应用了电子显微镜、工业混凝土微观构造方面应用了电子显微镜、工业CT等。等。 先进的电液伺服疲劳试验机、三轴试验机、快先进的电液伺服疲劳试验机、三轴试验机、快速应变记录仪等也都应用于混凝土结构试验。可速应变记录仪等也都应用于混凝土结构试验。可以预见，随着科学技术的进步，试验技术还将不以预见，随着科学技术的进步，试验技术还将不断地发展。断地发展。 写淹惜芝麓件之诡水蕾迢蹿逊速锰湘瞳瞒笺棕歼饲咕银俞颓瓜决撤稍苛啤【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 34 2.混凝土和钢筋的材料性能混凝土和钢筋的材料性能 第一节第一节 混凝土混凝土 第二节第二节 钢钢 筋筋 第三节第三节 钢筋与混凝土的粘结性能钢筋与混凝土的粘结性能 慑馆智揭鱼京岳馅常艳诅大众胰纶湍畴移钝拥酷印铝角惑试疟旭嚷肆砌郴【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 35 第一节第一节 混凝土混凝土 一、混凝土的强度一、混凝土的强度 1 1、混凝土强度等级、混凝土强度等级和立方体抗压强度和立方体抗压强度f fcucu 混凝土结构中，主要是利用它的混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度抗压强度。因此。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。指标。 混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的划分的混凝土混凝土 规范规范根据强度范围，从根据强度范围，从C15C80共划分为共划分为14个强度等级，个强度等级，级差为级差为5N/mm2。与原。与原规范规范GBJ10-89相比，混凝土强度等级范围由相比，混凝土强度等级范围由C60提提高到高到C80，C50以上为以上为高强混凝土高强混凝土，有关指标和计，有关指标和计算公式在算公式在C50与原与原规范规范GBJ10-89衔接。衔接。 弗寅抨零念递鸯筑凋雪企康矿湾惟吃攘搜爹役泡炎酚劳洼促提娇瘦七便丈【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 36 第一节第一节 混凝土混凝土 2 2、轴心抗压强度、轴心抗压强度 轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fc表表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为棱柱体试件高宽比一般为h/b=34，我国通常取，我国通常取150mm150mm450mm的棱柱体试件，也常用的棱柱体试件，也常用100100300试件。试件。 对于同一混凝土，对于同一混凝土，棱柱体棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。抗压强度小于立方体抗压强度。棱柱体抗压强度棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为和立方体抗压强度的换算关系为： fc=k fcu 规范规范对小于对小于C50级的混凝土取级的混凝土取k=0.76，对，对C80取取k=0.82，其间按线性插值。，其间按线性插值。 作矮闷撂弟航荧累凰醋植氧筑享找氏融跋降怎脸况匝窒咋唱舷检但滴熔内【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 37 第一节第一节 混凝土混凝土 3、轴心抗拉强度、轴心抗拉强度 轴心抗拉强度也是其基本力学性轴心抗拉强度也是其基本力学性能，用符号能，用符号 ft 表示。混凝土构件表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。拉强度有关。 轴心抗拉强度轴心抗拉强度与立方体强度存在与立方体强度存在一定的换算关系。一定的换算关系。 轴心抗拉强度轴心抗拉强度的测定方法：的测定方法： 直接法和间接法（劈拉试验）直接法和间接法（劈拉试验） 500 150 15010016轴心受拉试验骤嘶橱互哦佃哮咨奔郁轮太欢径成豁赎职朽溃希钦菊按滇两洼杜必最痞蜘【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 38 第一节第一节 混凝土混凝土 4、混凝土强度的标准值、混凝土强度的标准值 规范规范规定材料强度的标准值规定材料强度的标准值 fk 应具有不小于应具有不小于95%的保证率的保证率： 立方体强度标准值即为混凝土强度等级立方体强度标准值即为混凝土强度等级fcu。 )645. 11 (mkff湛楚猪擅玉瓷桩湾腐撑坐常芍炊擞落蔽趣垄咕波吏佩旷迅是重殆功厩饲事【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 39 第一节第一节 混凝土混凝土 4、混凝土强度的标准值、混凝土强度的标准值 规范规范在确定混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉在确定混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉强度标准值时，假定它们的变异系数与立方体强强度标准值时，假定它们的变异系数与立方体强度的变异系数相同，利用与立方体强度平均值的度的变异系数相同，利用与立方体强度平均值的换算关系，便可按上式计算得到。换算关系，便可按上式计算得到。 同时，同时，规范规范考虑到试件与实际结构的差异以及高强混凝土的考虑到试件与实际结构的差异以及高强混凝土的脆性特征，对轴心抗压强度和轴心抗拉强度，还脆性特征，对轴心抗压强度和轴心抗拉强度，还采用了以下两个采用了以下两个折减系数折减系数：结构中混凝土强度：结构中混凝土强度与混凝土试件强度的比值，取与混凝土试件强度的比值，取0.88；脆性折减；脆性折减系数，对系数，对C40取取1.0，对，对C80取取0.87，中间按线性，中间按线性规律变化。规律变化。 欠务亩芝戮摆炭擅请晦搔诫眠戮识起狂顷融掂钩休某邵稗队吏杏渣筐屋慷【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 40 第一节第一节 混凝土混凝土 混凝土强度标准值混凝土强度标准值 混凝土强度标准值（N/mm2）混混 凝凝 土土 强强 度度 等等 级级强度种类强度种类符号符号C15C20C25C30C35轴心抗压强度轴心抗压强度fck10.013.416.720.123.4轴心抗拉强度轴心抗拉强度ftk1.271.541.782.012.20混混 凝凝 土土 强强 度度 等等 级级C40C45C50C55C60C65C70C75C8026.829.632.435.538.541.544.547.450.22.402.512.652.742.852.933.003.053.10颗啃陪翰蚤锦瞥悯兜渴鹰翁苦锨深容捆卯锦经姿貌钩骏仆雇钡昧慎瘩责农【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 41 第一节第一节 混凝土混凝土 二、混凝土破坏机理二、混凝土破坏机理 混凝土一直被认为是“脆性”材料，无论是受压还是受拉状态，它的破坏过程都是短暂、急骤，肉眼不可能仔细地观察到其内部的破坏过程。现代科学技术的高度发展，为材料和结构试验提供了先进的加载和量测手段。 垛眯搪坪夜缕浦覆兼冶钱瘸钱娜涎府掌痹舔敬喳乳唯惜跳票琢谩臣哉噎昧【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 42 第一节第一节 混凝土混凝土 二、混凝土破坏机理二、混凝土破坏机理 一些试验观测证明，结构混凝土在承受荷载或外应力之前，内部就已经存在少量分散的微裂缝，其宽度一般为(25)10-3 mm，最大长度达12mm。其主要原因是在混凝土的凝固过程中，粗骨料和水泥砂浆的收缩差和不均匀温湿度场所产生的微观应力场，由于水泥砂浆和粗骨料表面的粘结强度只及该砂浆抗拉强度的3565，而粗骨料本身的抗拉强度远超过水泥砂浆的强度。故当混凝土内微观拉应力较大时，首先在粗骨料的界面出现微裂缝，称界面粘结裂缝。 伟柜宛望授朗灌换邦虎并料饱逸够再胸恿株影猿译旅环拴样侥剁体嗅砖膛【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 43 第一节第一节 混凝土混凝土 试验证实了混凝土在受力前就存在初始微裂试验证实了混凝土在受力前就存在初始微裂缝，都出现在较大粗骨料的界面。开始受力后直缝，都出现在较大粗骨料的界面。开始受力后直到极限荷载到极限荷载( (maxmax) )，混凝土的微裂缝逐渐增多和，混凝土的微裂缝逐渐增多和扩展，可以分作扩展，可以分作3 3个阶段：个阶段： (1)(1)微裂缝相对稳定期微裂缝相对稳定期( ( / /maxmax 0.30.30.5)0.5) (2)(2)稳定裂缝发展期稳定裂缝发展期( ( / /maxmax 0.750.750.9)0.9) (3)(3)不稳定裂缝发展期不稳定裂缝发展期( ( / /maxmax 0.750.750.9)0.9) 纪斗代藻舆匡鬼楼诺埔区卷糟笺郡哑沙陛朔钓耐盆河侠脸筑柠懊戳角刹今【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 44 第一节第一节 混凝土混凝土 从对混凝土受压过程的微观现象的分析，从对混凝土受压过程的微观现象的分析，其破坏机理可以概括为：首先是水泥砂浆沿粗其破坏机理可以概括为：首先是水泥砂浆沿粗骨料的界面和砂浆内部形成微裂缝；应力增大骨料的界面和砂浆内部形成微裂缝；应力增大后这些微裂缝逐渐地延伸和扩展，并连通成为后这些微裂缝逐渐地延伸和扩展，并连通成为宏观裂缝；砂浆的损伤不断积累，切断了和骨宏观裂缝；砂浆的损伤不断积累，切断了和骨料的联系，混凝土的整体性遭受破坏而逐渐地料的联系，混凝土的整体性遭受破坏而逐渐地丧失承载力。混凝土在其它应力状态，如受拉丧失承载力。混凝土在其它应力状态，如受拉和多轴应力状态下的破坏过程也与此相似。和多轴应力状态下的破坏过程也与此相似。 刻魂翔幽绝脓狄甚颓吩扭霓违脸阳交技扒蔗拄坯疾芭密猿购盅新州版结盘【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 45 第一节第一节 混凝土混凝土 混凝土的强度远低于粗骨料本身的混凝土的强度远低于粗骨料本身的强度，当混凝土破坏后，其中的粗骨料强度，当混凝土破坏后，其中的粗骨料一般无破损的迹象，裂缝和破碎都发生一般无破损的迹象，裂缝和破碎都发生在水泥砂浆内部。所以，混凝土的强度在水泥砂浆内部。所以，混凝土的强度和变形性能在很大程度上取决于水泥砂和变形性能在很大程度上取决于水泥砂浆的质量和密实性。浆的质量和密实性。 隧赊嚣挤窄打缔编诬之咙菏拉煞殖缝猛尺洼羚县壮杭圈坍樟底斟瞥罐绩烘【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 46 第一节第一节 混凝土混凝土 由上述混凝土的破坏机理可知，微裂缝由上述混凝土的破坏机理可知，微裂缝的发展导致横向变形的的发展导致横向变形的 增大。增大。 对横向变形加以约束对横向变形加以约束，就可以限制微裂缝，就可以限制微裂缝的发展，从而的发展，从而 可提高混凝土的抗压强度。立可提高混凝土的抗压强度。立方体试件受约束范围大，而棱柱方体试件受约束范围大，而棱柱 体试件中部体试件中部未受约束，因此造成了不同受压试件强度的差未受约束，因此造成了不同受压试件强度的差别和别和 破坏形态的不同。破坏形态的不同。 苯炉胚律哭很娘佬旧甜郑吨裕氯针娟禄吞溶钮卢侠打酶胰溉擂竣吊剐弗秘【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 47 第一节第一节 混凝土混凝土 混凝土局部受压强度混凝土局部受压强度fcl 比轴心抗压强度比轴心抗压强度 fc 大很多，也是因为局部受压面积以大很多，也是因为局部受压面积以 外的混凝土对外的混凝土对局部受压区局部受压区 域内部混凝土微裂缝产生域内部混凝土微裂缝产生 了较强的了较强的约束约束。 图 2-10 局部受压试件纸窟泼斋反掘证冬胖蓬猴术怕丛离零几蝴赠美割儿辅窝矮电潘矛上荡号似【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 48 第一节第一节 混凝土混凝土 “约束混凝土”约束混凝土”的概念在工程中许多地方都有的概念在工程中许多地方都有应用，如螺旋箍筋柱、后张法预应力锚具下局部应用，如螺旋箍筋柱、后张法预应力锚具下局部受压区域配置的钢筋网或螺旋筋等。而钢管混凝受压区域配置的钢筋网或螺旋筋等。而钢管混凝土对内部混凝土的约束效果更好，因此近年来在土对内部混凝土的约束效果更好，因此近年来在我国工程中得到许多应用。我国工程中得到许多应用。 约束混凝土可以提高约束混凝土可以提高混凝土的强度，但更值得注意的是可以提高混凝混凝土的强度，但更值得注意的是可以提高混凝土的土的变形能力，变形能力，这一点对于抗震结构非常重要。这一点对于抗震结构非常重要。在抗震结构对于可能出现塑性铰的区域，均要求在抗震结构对于可能出现塑性铰的区域，均要求加密箍筋配置来提高构件的变形能力，达到坏而加密箍筋配置来提高构件的变形能力，达到坏而不倒的目的。不倒的目的。 妖袱项郊齿矮蕾坡正翰拆脏愤帕藻嚎掂蘸芥期亦择蒸中淆棉援淆骋勋箕柯【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 49 第一节第一节 混凝土混凝土 三、混凝土的变形三、混凝土的变形 1、单轴（单调）受压应力、单轴（单调）受压应力-应变关系应变关系(Stress- strain Relationship ) 混凝土单轴受力时的应力混凝土单轴受力时的应力-应变关系反映了混凝应变关系反映了混凝土受力全过程的重要力学特征土受力全过程的重要力学特征 ,是分析混凝土构是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形计算理论的必要依据，件应力、建立承载力和变形计算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线性分析的基础。也是利用计算机进行非线性分析的基础。 踞皱驶安赁脚榨徒刷器冠俐御缝邮捡徽酶苑蜒旨构衅堡嫌篮廖磋积义炒箕【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 50 第一节第一节 混凝土混凝土 过镇海提出的应力过镇海提出的应力-应变全曲线表达式应变全曲线表达式 1 ) 1(1 )2()23()(232xxxxxxaxaaxxyca=Ec/E0， Ec为初始弹性模量；为初始弹性模量； E0为峰值点时的割线模量，为峰值点时的割线模量， 一般应有一般应有1.5a3； c 为下为下降段参数降段参数 00.0020.0040.0060.0080.01204060s (MPa)eC20C40C60C80酵磁莆刻筏助慨肺盈奥饱离铃著开羚锥岳贿镁碟城暖经忻养根旨簿疹奶波【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 51 第一节第一节 混凝土混凝土 Hognestad建议的建议的 应力应力-应变曲线应变曲线 uuccffeeeeeeeseeeeees0000200 15. 010 200.0020.0038 fc0.15 fcsee0eu佑根根抄园厌攻寂嫉鸳番巾糕嘶骄窥撤瘸伺血屏伪脯屹俏宦际验放脱侯馅【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 52 第一节第一节 混凝土混凝土 规范规范应力应力-应变关系（本构关系）应变关系（本构关系） )1 (1 0ncccfees0ee下升段下升段： ccfsueee066010)50(0033. 010)50(5 . 0002. 0)50(6012cuucucufffnee规范混凝土应力-应变曲线参数fcuC50C60C70C80n21.831.671.5e00.0020.002050.00210.00215eu0.00330.00320.00310.00300.0010.0020.0030.00410203040506070C80C60C40C20se上升段上升段： 瘸织桂贩殊辅帧杭撅耽幌匹很狐剔朽英峡范喳坟盒汪溅鞭锣溅歇述邑贫蘑【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 53 第一节第一节 混凝土混凝土 2、混凝土的弹性模量 Elastic Modulus seEc= tan 原点切线模量原点切线模量 Elastic Modulus 0sesddEcseEc?= tan ?割线模量割线模量 Secant Modulus escEseEc= tan 切线模量切线模量 Tangent Modulus esddEc 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 萧叁连迢卷酿景签学蓑埃受鲤谆世彦飘坷尿锻文滋札郡陷顺调晴果亲辞海【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 54 第一节第一节 混凝土混凝土 弹性模量测定方法 se0.5fc510 次)N/mm(74.342 . 21025cucfE诅坏喂汽哟齿卑倘蔓摹奢禽戚丛回韭贷默瘫阂插圾轩抬拱弹愿坷篙尸叮式【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 55 第一节第一节 混凝土混凝土 3、箍筋约束混凝土受压的应力箍筋约束混凝土受压的应力- -应变关系应变关系Confinement with Transverse Reinforcement 螺旋箍筋约束对强螺旋箍筋约束对强度和变形能力均有度和变形能力均有很大提高很大提高 矩形箍筋约束对强矩形箍筋约束对强度的提高不是很显度的提高不是很显著，但对变形能力著，但对变形能力有显著改善有显著改善 (b) 矩形箍筋压应变压力箍筋 d=4.76mm，s=38.1mm箍筋 d=4.76mm，s=63.5mm无箍筋益抹守袒塔征竭雄栅棘鲁买前鸳漠茎猖博儡擂榴脉继籽肖番陶堰晦眯兽卧【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 56 第一节第一节 混凝土混凝土 影响因素影响因素 箍筋与内部混凝土的体积比；箍筋与内部混凝土的体积比； 箍筋的屈服强度；箍筋的屈服强度； 箍筋间距与核心截面直径或边长的比值；箍筋间距与核心截面直径或边长的比值； 箍筋直径与肢距的比值；箍筋直径与肢距的比值； 混凝土强度混凝土强度，对高强混凝土的约束效果差一些对高强混凝土的约束效果差一些。 婶衣擎方赊授驮偏赌雇侄叫灯虚钓诅出蝗容炸洋莽臃斟撑郊兰瞧坡覆丈跺【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 57 第一节第一节 混凝土混凝土 4 4、混凝土受拉应力、混凝土受拉应力- -应变关系应变关系 se ftet0ctctcttEfEfEf25 . 00e鼠捻寒难涟扫秃撒篓绥漆快紧腋凌肚涕俊态满禹曳市始图甜蜕二娩媚还尺【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 58 第一节第一节 混凝土混凝土 四、复杂应力下混凝土的受力性能 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于处于双向双向或或三向三向受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、受力状态。如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。弯剪扭和压弯剪扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 双轴应力状态双轴应力状态 Biaxial Stress State 双向受压强度大于单向受双向受压强度大于单向受压强度，约为压强度，约为（1.251.60 )fc。双轴受压。双轴受压状态下混凝土的应力状态下混凝土的应力-应变应变关系与单轴受压曲线相似，关系与单轴受压曲线相似，但峰值应变均超过单轴受但峰值应变均超过单轴受压时的峰值应变。压时的峰值应变。 在一轴受压一轴受拉在一轴受压一轴受拉状态下，任意应力比状态下，任意应力比情况下均不超过其相情况下均不超过其相应单轴强度。并且抗应单轴强度。并且抗压强度或抗拉强度均压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或随另一方向拉应力或压应力的增加而减小。压应力的增加而减小。 暗葵役妨孺诣携殿怪漠苯驶绕摹嫂售统甘粹垃磁耿破防寝点硒射篇酵床桃【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 59 第一节第一节 混凝土混凝土 构件受剪或受扭时常遇到剪应力构件受剪或受扭时常遇到剪应力t t 和正应力和正应力s s 共同作用共同作用下的复合受力情况。下的复合受力情况。 混凝土的抗剪强度：随混凝土的抗剪强度：随拉拉应力增大而减小应力增大而减小 ， 随随压压应力增大而增大应力增大而增大 当压应力在当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，左右时，抗剪强度达到最大， 压应力继续增大，压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。 卜摆这桃杜鞭厕潭副笼整异菩樱均镑虽湛空吏众泼育术揩葫武篇镜鄙相洞【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 60 第一节第一节 混凝土混凝土 三轴应力状态 Triaxial Stress State 三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。三向受压和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。三向受压试验一般采用圆柱体在等侧压条件进行。试验一般采用圆柱体在等侧压条件进行。 214sccff揩致唐艳斡崩佬宰隐筛帅耳叼寨凝郴晾族敖俘嘿返朔梭继旗摈木闸格玲店【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 61 第一节第一节 混凝土混凝土 局部抗压强度局部抗压强度 Local Bearing Strength clbcclfAAff络缨沫圃羞砖愈乎定谣阑寡朽瑶忱抛缕晰节景樱懊丈俐尉嗣血景媚猴贾绿【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 62 第一节第一节 混凝土混凝土 五、混凝土的收缩和徐变五、混凝土的收缩和徐变Shrinkage and Creep 1、混凝土的收缩、混凝土的收缩 Shrinkage 混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。为混凝土的收缩。 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。当这种自发的变形受到外部（支座）或内变形。当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。混凝土构件产生预应力损失。 某些某些对跨度比较敏感的超静定结构对跨度比较敏感的超静定结构（如拱结构），（如拱结构），收缩也会引起不利的内力。收缩也会引起不利的内力。 登上肪圃提蹬霍桥侯龟砂吐辟咙疽铱朴褂削惺童十正于向莆结邀驶伦邑凡【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3【土木建筑】混凝土结构原理1.1-3 63 第一节第一节 混凝土混凝土 1、混凝土的收缩、混凝土的收缩 Shrinkage 一般情况下，最终收缩应变值约为一般情况下，最终收缩应变值约为(25)10-4 混凝土开裂应变为混凝土开裂应变为(0.52.7)10-4 14d 28dtesh(25)10-425%50%杨宴圣抢办蔽呢坤田废置最