重庆大学土木工程学院重庆大学土木工程学院钢筋混凝土基本理论钢筋混凝土基本理论张川张川11混凝土力学性能一、基本组成及影响因素Concrete源自拉丁文“concretus”，意为共同生长或古罗马人用火山灰作胶凝材料。1、基本组成及影响因素混凝土是由骨料（集料）和水泥浆组成。水泥和水之间发生化学反应并凝结硬化，把集料（砂、卵石或者碎石)粘结成坚如岩石的材料。水化反应过程21混凝土力学性能（1）(集料）骨料分为细骨料、粗骨料细骨料：天然砂和人工砂，颗粒粒径9.5mm粗骨料：卵石或碎石。粒径1.18150mm之间。常用粗骨料最大粒径是1925mm（2）水泥浆：胶凝材料水泥、化学外加剂、辅助胶凝材料如粉煤硅灰、石膏等水残留的空气或有意引入的气泡组成。抗冻融性、冰盐影响31混凝土力学性能水泥（%）水（%）空气（%）细骨料（%）粗骨料（%）715142148283125406075混凝土中各种原材料所占的绝对体积比率。41混凝土力学性能51混凝土力学性能2、影响因素影响混凝土硬化的主要因素有：（1）水泥种类图1.1不同标号水泥在20oC时混凝土强度增长曲线61混凝土力学性能水泥种类对混凝土强度增长影响很大，但对后期强度影响不大（2）温度71混凝土力学性能（3）蒸汽养护可使砼早期强度增长快，但后期硬化却很小。因此，相同配合比时，蒸汽养护的砼试块的后期强度比正常硬化试块后期强度低10%。构件在高蒸汽压力下养护很快就硬化，并可提高后期强度。（4）再捣实在第一次捣实后大约1545min,用外部振捣器再捣实可明显提高砼强度。81混凝土力学性能（5）养护保持温度湿度图1.3湿养护时间对砼强度的影响91混凝土力学性能二、抗压强度101混凝土力学性能图1.4111混凝土力学性能1、影响因素除材料性质影响外，主要影响因素是：（1）横向变形条件（2）加速荷载2、抗压强度的测定方法根据国家标准GB/T500812002，标准试件取边长为150mm立方体，用钢模成型，经浇筑、振捣密实后，静置一昼夜，试件拆模后放入标准121混凝土力学性能131混凝土力学性能141混凝土力学性能分为14个等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C8015202530354045505560657075800.21 0.18 0.16 0.14 0.13 0.12 0.12 0.11 0.11 0.10 0.10 0.10 0.10 0.1010.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8 29.6 32.4 35.5 38.5 41.5 44.5 47.4 50.21.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39 2.51 2.64 2.74 2.85 2.93 2.99 3.05 3.117.29.611.9 14.3 16.7 19.1 21.1 25.3 27.5 29.7 31.8 31.8 33.8 35.90.91 1.10 1.27 1.43 1.57 1.71 1.80 1.96 2.04 2.09 2.14 2.18 2.18 2.22151混凝土力学性能161混凝土力学性能171混凝土力学性能为什么要考虑？C40:1.0C80:0.87中间线性内插0.88强度修正系数，考虑：结构中混凝土强度与试块强度的差异长期荷载作用下抗压强度可能稍有下降181混凝土力学性能191混凝土力学性能4、受压应力应变全曲线（1）试验方法电液伺服的刚性试验机直接等应变速度加载在普通试验机上附加刚性元件，弹簧、钢骨等，使试验机装置总体竖向刚度大于试件下降段最大切线刚度，从而防止试件急速破坏。问题;试验机刚度不足测不出下降段？201混凝土力学性能211混凝土力学性能（2）应力应变曲线A：比例极限点；B：临界点长期抗压强度依据C：峰值点；D：反弯点；E：收敛点曲率最大点221混凝土力学性能231混凝土力学性能（3）计算模型GB500102002规范（过镇海张秀琴模型)241混凝土力学性能251混凝土力学性能261混凝土力学性能271混凝土力学性能加拿大281混凝土力学性能291混凝土力学性能三、抗拉强度1、影响因素：（1）试验方法（2）加荷时间及速度（3）尺寸效应等2、试验方法301混凝土力学性能311混凝土力学性能321混凝土力学性能331混凝土力学性能341混凝土力学性能3、受拉曲线（1）我国02规范附录C351混凝土力学性能1.01.52.02.53.03.54.06581951071181281370.310.701.251.952.813.825.00361混凝土力学性能四、复合受力强度371混凝土力学性能381混凝土力学性能391混凝土力学性能3、正应力与剪应力复合作用Bresler，Pister,ACI,Vol,30,N0.3,1958（1）试件薄壁圆形空心构件在扭矩+压应力作用下进行了素混凝土在不同轴力、剪力组合下的试验研究。401混凝土力学性能41421混凝土力学性能准则参数ABCDE612圆柱体，抛物线0.6210.105.80-18.602.09直线0.627.86-8.460036圆柱体，抛物线0.59.508.63-27.204.13直线0.57.01-8.8500431混凝土力学性能五、抗剪强度纯剪下强度及变形1、试验方法（1）矩形短梁直剪441混凝土力学性能（2）z型单剪面试件See“SheartransferinreinforcedconcreteACIJournal/Feb.1969.No66-13J.A.Hofbeck,I.O.IbrahimandAlanMattock38个试件，主要参数：箍筋数量、混凝土强度、箍筋直径等451混凝土力学性能461混凝土力学性能加载至斜拉裂缝出现时才有相对滑移，斜拉裂缝与剪切面成40500度角度，间距2in。471混凝土力学性能481混凝土力学性能49