材料力学性能混凝土.pptx

混凝土的组成结构混凝土的组成结构通常把混凝土的结构分为三种类型：通常把混凝土的结构分为三种类型：.微观结构：微观结构：水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。.亚微观结构：亚微观结构：混凝土中的水泥砂浆结构。混凝土中的水泥砂浆结构。.宏观结构：宏观结构：砂浆和粗骨料两组份体系。砂浆和粗骨料两组份体系。1.2 1.2 混凝土的物理力学性能混凝土的物理力学性能第1页/共79页1.2.1 混凝土的强度 抗压强度抗压强度 抗拉强度抗拉强度 复合应力状态下的强度复合应力状态下的强度第2页/共79页混凝土结构混凝土结构利用利用抗压强度抗压强度。因此抗压强度是混凝土力。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土强度等级混凝土强度等级：边长：边长150mm立方体标准试件，在标立方体标准试件，在标准条件下（准条件下（203，90%湿度）养护湿度）养护28天，用标准天，用标准试验方法（加载速度试验方法（加载速度0.30.5N/mm2/sec，两端不涂润，两端不涂润滑剂）测得的滑剂）测得的具有具有95%保证率保证率的立方体抗压强度，用的立方体抗压强度，用符号符号C表示，表示，C30表示表示fcu,k=30N/mm2 一、混凝土的强度等级一、混凝土的强度等级-立方体抗压强度立方体抗压强度第3页/共79页规范根据强度范围，从C15C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C60以上为高强混凝土。一、混凝土的强度等级一、混凝土的强度等级-立方体抗压强度立方体抗压强度第4页/共79页试验录像试验录像第5页/共79页在与压力机压板接触的试件表面涂润滑剂，其抗压强度将比表面不加润滑剂试件的抗压强度低很多，两者的破坏形态也不相同第6页/共79页混凝土的立方体抗压强度与试件的龄期和养护条件有关第7页/共79页100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系小于C50的混凝土，修正系数为0.95。立方体抗压强度与试件尺寸大小有关，尺寸越小，强度越高，“尺寸效应”第8页/共79页 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，它比较示，它比较接近实际构件中混凝土的受压接近实际构件中混凝土的受压情况。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，也常用，也常用100100300试试件件。二、轴心抗压强度-棱柱体强度棱柱体强度第9页/共79页试验录像试验录像第10页/共79页在钢筋混凝土结构中，计算轴心受压构件时（如轴心受压柱，桁架受压腹杆等），要采用混凝土的轴心抗压强度!第11页/共79页 0.88:考虑结构中的混凝土强度与试块混凝土强度之间考虑结构中的混凝土强度与试块混凝土强度之间的差异等因素的修正系数；的差异等因素的修正系数；c1：棱柱体强度与立方体强度的比值，当不大于棱柱体强度与立方体强度的比值，当不大于 C50时，取时，取 0.76；当为当为C80时取时取0.82，其间插值；，其间插值；c2：混凝土的脆性系数，当不大于：混凝土的脆性系数，当不大于C40时取时取1.0；当为；当为 C80时取时取 0.87，其间插值。，其间插值。对于同一混凝土，对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度!第12页/共79页砼的抗压强度主要取决于横向变形的约束条件和加载速率：加载速度加载速度0.30.5N/mm2/sec（1）加荷速度提高为加荷速度提高为10/mm2/sec，强度提高约，强度提高约10%；（2）快速加荷的冲击荷载下，）快速加荷的冲击荷载下，105N/mm2/sec,提高提高60%；.三、影响抗压强度的主要因素第13页/共79页比抗压强度小得多，用符号比抗压强度小得多，用符号 ft 表示。混凝土构件开裂、裂缝、表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。四、轴心抗拉强度第14页/共79页试验录像试验录像第15页/共79页0102030405060708090100123456 ft fcuGBJ10-89规范轴心受拉强度与立方体强度间的换算关系55.0395.0Cu,mtmff=3/226.0cutff=第16页/共79页劈拉试验PaP拉压压轴心受拉试验对中困难，常常采用立方体或圆柱体劈轴心受拉试验对中困难，常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度拉试验测定混凝土的抗拉强度第17页/共79页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，k。五、混凝土强度的标准值第18页/共79页规范规范在确定混凝土轴心抗压强度和轴心抗在确定混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉强度标准值时，考虑它们与立方体强度具有拉强度标准值时，考虑它们与立方体强度具有相同的变异系数。相同的变异系数。第19页/共79页混凝土强度标准值混凝土强度标准值第20页/共79页1、混凝土的双向受力强度实际结构中，混凝土更多的是处于实际结构中，混凝土更多的是处于双向或三向受力状态。双向或三向受力状态。双向受压强度双向受压强度大于单大于单向受压强度，最大受向受压强度，最大受压强压强度发生在两个压度发生在两个压应力之比为应力之比为2或或0.5之间，之间，约为约为1.27fc。六、混凝土的复合受力强度第21页/共79页试验录像试验录像第22页/共79页拉压共同作用下：试件破坏时强度比单向受力时强度低。2、拉压共同作用时及双拉时的强度双向受拉时：其强度比单向受拉时的强度差不多。第23页/共79页混凝土的混凝土的抗剪强度抗剪强度：随拉应力增大而减小：随拉应力增大而减小 随压应力增大而增大随压应力增大而增大当当压压应力在应力在0.5fc左右时，抗剪强度达到最大，左右时，抗剪强度达到最大，在梁、柱中当有剪在梁、柱中当有剪 应力时，将要影响其受压区混凝土的强度！应力时，将要影响其受压区混凝土的强度！3、混凝土在法向应力和剪力作用下的复合强度第24页/共79页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。钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。4、混凝土的三向受压强度第25页/共79页侧向约束限制了混凝土受压后的横向变形，包括限制了混凝土内部裂缝的产生和发展，从而提高了混凝土在受压方向上的抗压强度。混凝土三向受压时，各个方向上的抗压强度都有很大的提高。第26页/共79页 混凝土单轴受力时的应力混凝土单轴受力时的应力-应变关系反映了应变关系反映了混凝土受力全过程的重要力学特征混凝土受力全过程的重要力学特征 是分析混凝土构件应力、建立承载力和变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，也是利用计算机进行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。非线性分析的基础。1.2.2 混凝土的变形第27页/共79页 混凝土单轴受压应力混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试件来应变关系曲线，常采用棱柱体试件来测定。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，达到轴心抗压加载，达到轴心抗压强度强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的应时，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，只能测得应力变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲应变曲线的线的上升段上升段。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件一加载，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，可以测得应力同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应变应变曲线的曲线的下降段下降段。一、混凝土在荷载短期作用下的变形一、混凝土在荷载短期作用下的变形第28页/共79页试验录像试验录像第29页/共79页02468102030s(MPa)e 10-3BACEDA点以前点以前，微裂缝没有，微裂缝没有明显发展，混凝土的变明显发展，混凝土的变形主要弹性变形，应力形主要弹性变形，应力-应变关系近似直线。应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强提高而增加，对普通强度混凝土度混凝土s sA约为约为 (0.30.4)fc，对高强混，对高强混凝土凝土s sA可达可达(0.50.7)fc。A点以后点以后，由于微裂缝，由于微裂缝处的应力集中，裂缝开处的应力集中，裂缝开始有所延伸发展，产生始有所延伸发展，产生部分塑性变形，应变增部分塑性变形，应变增长开始加快，应力长开始加快，应力-应应变曲线逐渐偏离直线。变曲线逐渐偏离直线。微裂缝的发展导致混凝微裂缝的发展导致混凝土的横向变形增加。但土的横向变形增加。但该阶段微裂缝的发展是该阶段微裂缝的发展是稳定的。稳定的。混凝土在结硬过程中，混凝土在结硬过程中，由于水泥石的收缩、骨由于水泥石的收缩、骨料下沉以及温度变化等料下沉以及温度变化等原因，在骨料和水泥石原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂的界面上形成很多微裂缝，成为混凝土中的薄缝，成为混凝土中的薄弱部位。混凝土的最终弱部位。混凝土的最终破坏就是由于这些微裂破坏就是由于这些微裂缝的发展造成的。缝的发展造成的。达到达到B点，内部一些微裂点，内部一些微裂缝相互连通，裂缝发展已缝相互连通，裂缝发展已不稳定，横向变形突然增不稳定，横向变形突然增大，体积应变开始由压缩大，体积应变开始由压缩转为增加。在此应力的长转为增加。在此应力的长期作用下，裂缝会持续发期作用下，裂缝会持续发展最终导致破坏。取展最终导致破坏。取B点点的应力作为混凝土的长期的应力作为混凝土的长期抗压强度。普通强度混凝抗压强度。普通强度混凝土土s sB约为约为0.8fc，高强强度，高强强度混凝土混凝土s sB可达可达0.95fc以上。以上。达到达到C点点fc，内部微裂缝，内部微裂缝连通形成破坏面，应变连通形成破坏面，应变增长速度明显加快，增长速度明显加快，C点的纵向应变值称为峰点的纵向应变值称为峰值应变值应变 e e 0，约为，约为0.002。纵向应变发展达到纵向应变发展达到D点，点，内部裂缝在试件表面出现内部裂缝在试件表面出现第一条可见平行于受力方第一条可见平行于受力方向的纵向裂缝。向的纵向裂缝。随应变增长，试件上相随应变增长，试件上相继出现多条不连续的纵继出现多条不连续的纵向裂缝，横向变形急剧向裂缝，横向变形急剧发发展，承载力明显展，承载力明显下降，混凝土骨料与砂下降，混凝土骨料与砂浆的粘结不断遭到破，浆的粘结不断遭到破，裂缝连通形成斜向破坏裂缝连通形成斜向破坏面。面。E点的应变点的应变e e=(23)e e 0，应力，应力s s=(0.40.6)fc。第30页/共79页强度等级越高，线弹性段强度等级越高，线弹性段越长，峰值应变也有所增越长，峰值应变也有所增大。但高强混凝土中，砂大。但高强混凝土中，砂浆与骨料的粘结很强，密浆与骨料的粘结很强，密实性好，微裂缝很少，最实性好，微裂缝很少，最后的破坏往往是骨料破坏，后的破坏往往是骨料破坏，破坏时脆性越显著，下降破坏时脆性越显著，下降段越陡。段越陡。第31页/共79页规范规范应力应力-应变关系应变关系上升段：下降段：第32页/共79页原点切线模量原点切线模量割线模量割线模量切线模量切线模量弹性系数弹性系数 随应力增大而减小，它反映了混凝土的弹性性质随应力增大而减小，它反映了混凝土的弹性性质 二、混凝土的弹性模量 Elastic Modulus第33页/共79页弹性模量测定方法第34页/共79页混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间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而不断增长的现象称为徐变徐变。三、混凝土的徐变与收缩1、混凝土的徐变和收缩混凝土在空气中结硬时体积减小的混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为现象称为收缩收缩，与荷载无关。，与荷载无关。第35页/共79页（1）徐变产生的原因混凝土硬结以后，骨料之间的水泥浆，部分变为弹性结晶体，另一部分尚未转化为结晶体的水泥凝胶体的塑性变形向水泥结晶体应力重分布所造成的结果。混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下不断发展和增加，从而导致应变的增加。第36页/共79页由于收缩与外荷无关，在徐变试验中测得的变由于收缩与外荷无关，在徐变试验中测得的变形也包含了收缩产生的变形。因此，在测定混形也包含了收缩产生的变形。因此，在测定混凝土的徐变时，应同批浇筑同样尺寸不受荷的凝土的徐变时，应同批浇筑同样尺寸不受荷的试件，在同样环境下同时量测混凝土的收缩变试件，在同样环境下同时量测混凝土的收缩变形，从徐变试件的变形中扣除对比的收缩试件形，从徐变试件的变形中扣除对比的收缩试件的变形，来得到徐变变形。的变形，来得到徐变变形。（2）徐变试验方法第37页/共79页月6424e esh：随时间增长的收缩变形随时间增长的收缩变形e eel：加荷时立即出现的弹性变形加荷时立即出现的弹性变形e ecr：徐变徐变第38页/共79页在应力（在应力（0.5fc）作用瞬间，首先产生瞬时）作用瞬间，首先产生瞬时弹性应变弹性应变e eel（t0加荷时的龄期）。随荷载作用时间的延续，变加荷时的龄期）。随荷载作用时间的延续，变形不断增长，前形不断增长，前4个月徐变增长较快，个月徐变增长较快，6个月可达最终个月可达最终徐变的（徐变的（7080）%，以后增长逐渐缓慢，以后增长逐渐缓慢，23年后趋年后趋于稳定。于稳定。月6424第39页/共79页记记(t-t0)时时间间后后的的总总应应变变为为e e c(t,t0)，此此时时混混凝凝土土的的收收缩缩应应变变为为e esh(t，t0)，则徐变为，则徐变为，e ecr(t,t0)=e ec(t,t0)-e e c(t0)-e esh(t,t0)=e ec(t,t0)-e eel-e esh(t,t0)第40页/共79页徐变系数第41页/共79页如在时间如在时间t 卸载，则会产生卸载，则会产生瞬时弹性恢复应变瞬时弹性恢复应变e eel。再。再经过一段经过一段时间后，还有一部分应变时间后，还有一部分应变e eel可以恢复，称为可以恢复，称为弹性后效弹性后效或徐变恢复，但仍有不可恢复的残留永久应或徐变恢复，但仍有不可恢复的残留永久应变变e ecr第42页/共79页内在因素内在因素环境影响环境影响应力条件应力条件（3）影响徐变的主要因素第43页/共79页 a、材性方面（内在因素）v混凝土的组成和配比。混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性模量）越大，骨料的刚度（弹性模量）越大，骨料体积比越大，徐变就越小。骨料体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。水灰比越小，徐变也越小。第44页/共79页包括包括养护和使用条件养护和使用条件。受荷前养护的温湿度越。受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（蒸汽养护可使徐变减少（2035）%。受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。小，徐变就越大。b、环境影响第45页/共79页应力条件应力条件是指初应力水平是指初应力水平s s/fc和加荷时混和加荷时混凝土的龄期凝土的龄期t0 0，它们影响徐变的非常主要，它们影响徐变的非常主要的因素。的因素。线性徐变：线性徐变：当初始应力水平当初始应力水平s s/fc 0.5时时，徐变值与初应力基本上成正比。徐变在徐变值与初应力基本上成正比。徐变在2 2年以后可趋于稳定。年以后可趋于稳定。最终最终徐变系数徐变系数j j=e ecr/e eel=Ece ecr/s s=常数常数=24 c、应力条件第46页/共79页非线性徐变：非线性徐变：当初应力当初应力在在(0.50.8)fc 范围时，范围时，徐变最终虽仍收敛，但最终徐变与初应力徐变最终虽仍收敛，但最终徐变与初应力不成不成比例，也即徐变系数比例，也即徐变系数j j 随随的增大而增大。的增大而增大。当初应力当初应力 0.8fc 时，混凝土内部微裂缝的发时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。最终导致混凝土的破坏。第47页/共79页高强混凝土高强混凝土的密实性好，在相同的的密实性好，在相同的s s/fc比比值下，徐变比普通混凝土小得多。但由于高值下，徐变比普通混凝土小得多。但由于高强混凝土承受较高的应力值，初始变形较大，强混凝土承受较高的应力值，初始变形较大，故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性徐变的范围可达徐变的范围可达0.65fc，长期强度约为长期强度约为0.85fc，也比普通混凝土大一些也比普通混凝土大一些。第48页/共79页不利：不利：徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大（2323倍）倍）;预应力混凝土构件中引起预应力损失预应力混凝土构件中引起预应力损失有利：有利：结构构件产生内（应）力重分布，降低结构构件产生内（应）力重分布，降低结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体结构的受力（如支座不均匀沉降），减小大体积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩积混凝土内的温度应力，受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现。裂缝的出现。（4）徐变对构件力学性能的影响第49页/共79页2、混凝土的收缩Shrinkage混凝土在空气中结硬时体积减小的混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩，与荷载无关。现象称为收缩，与荷载无关。第50页/共79页早期收缩较快，两周：早期收缩较快，两周：25%，一个月：，一个月：50%，以后，以后变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。变形发展逐渐减慢，整个收缩过程可延续两年以上。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第51页/共79页当这种自发的变形受到外部（支座）或内部当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂甚至引起混凝土的开裂-产生收缩裂缝。产生收缩裂缝。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。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（如拱结构），收缩会引起不利的内力。构），收缩会引起不利的内力。第52页/共79页墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形第53页/共79页 影响因素影响因素 混混凝凝土土的的收收缩缩受受结结构构周周围围的的温温度度、湿湿度度、构构件件断断面面形形状状及及尺尺寸寸、配配合合比比、骨骨料料性性质质、水水泥泥性性质质、混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关。混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关。水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。骨料弹性模量高、级配好，收缩就小。骨料弹性模量高、级配好，收缩就小。干燥失水及高温环境，收缩大。干燥失水及高温环境，收缩大。小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。高强混凝土收缩大。高强混凝土收缩大。第54页/共79页（1 1）加加强强混混凝凝土土的的初初期期养养护护，在在养养护护期期内内使使混凝土保持潮湿环境；混凝土保持潮湿环境；（2 2）减减小小水水灰灰比比，水水灰灰比比过过大大，使使混混凝凝土土收收缩量增加缩量增加（3 3）减减小小水水泥泥用用量量，水水泥泥含含量量越越少少，骨骨料料含含量相对增加，骨料的体积稳定性比砂浆好，量相对增加，骨料的体积稳定性比砂浆好，减小徐变与收缩的措施砼：水泥砂浆：纯水泥素浆收缩量之比砼：水泥砂浆：纯水泥素浆收缩量之比砼：水泥砂浆：纯水泥素浆收缩量之比砼：水泥砂浆：纯水泥素浆收缩量之比1 1 1 1：2 2 2 2：5 5 5 5第55页/共79页（4 4）正正确确处处理理构构件件的的体体表表比比，体体表表比比越越大大，收缩越小。收缩越小。（5 5）加加强强振振捣捣，混混凝凝土土振振捣捣愈愈密密实实，内内部部孔孔隙愈小，收缩量越小；隙愈小，收缩量越小；第56页/共79页（1 1）现现浇浇板板在在一一定定长长度度范范围围内内预预留留伸伸缩缩缝缝，减少收缩应力；减少收缩应力；（2 2）在在混混凝凝土土构构件件内内配配置置一一定定数数量量的的构构造造钢钢筋，使收缩应力均匀，避免产生集中裂缝。筋，使收缩应力均匀，避免产生集中裂缝。（3 3）在施工上采用后浇施工带的方法。）在施工上采用后浇施工带的方法。结构构造上减少混凝土收缩内力的措施第57页/共79页一、粘结的意义一、粘结的意义粘结应力：分布在钢筋和混凝土接触面分布在钢筋和混凝土接触面上的剪应力。即相对变形（滑移）时，上的剪应力。即相对变形（滑移）时，通过粘结应力传递二者之间的应力，使通过粘结应力传递二者之间的应力，使钢筋与砼共同受力。钢筋与砼共同受力。1.3、混凝土与钢筋的粘结力第58页/共79页ssscsc+dscss-dssssss-dsst第59页/共79页第60页/共79页第61页/共79页根据受力不同，钢筋与混凝土之间的粘结应力分为二类：裂缝间的局部粘结应力钢筋端部的锚固粘结应力第62页/共79页1 1、锚固粘结、锚固粘结第63页/共79页2 2、裂缝间粘结、裂缝间粘结第64页/共79页裂缝间的局部粘结应力的丧失只影响构件的刚度和裂缝开展；钢筋端部的锚固粘结应力的丧失将使构件提前破坏，降低承载力。第65页/共79页粘结作用主要由三部分组成：粘结作用主要由三部分组成：（）化学胶结力：钢筋与混凝土接触面上（）化学胶结力：钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力。一般很小，仅在受力的化学吸附作用力。一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。发生相对滑移时，该力即消失。二、粘结力的机理二、粘结力的机理第66页/共79页（）摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握（）摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的摩阻力。摩阻力是由于混凝土裹住而产生的摩阻力。摩阻力是由于混凝土收缩凝固时收缩，对钢筋产生垂直于摩擦面收缩凝固时收缩，对钢筋产生垂直于摩擦面的压应力，这种压应力越大，接触面的粗糙的压应力，这种压应力越大，接触面的粗糙程度越大，则摩擦力越大。程度越大，则摩擦力越大。第67页/共79页（）机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混（）机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。光面钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不。光面钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不平。平。第68页/共79页 对于光面钢筋，表面轻度锈蚀有利于对于光面钢筋，表面轻度锈蚀有利于增加摩擦力，但摩擦作用也很有限。增加摩擦力，但摩擦作用也很有限。由于光面钢筋表面的自然凹凸程度很由于光面钢筋表面的自然凹凸程度很小，机械咬合作用也不大。因此，小，机械咬合作用也不大。因此，光面光面钢筋与混凝土的粘结强度是较低的钢筋与混凝土的粘结强度是较低的。第69页/共79页 为保证光面钢筋的锚固为保证光面钢筋的锚固，通常需在钢，通常需在钢筋端部弯钩、弯折或加焊短钢筋以阻止筋端部弯钩、弯折或加焊短钢筋以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。第70页/共79页第71页/共79页三、粘结强度三、粘结强度测试塑料套管塑料套管100100mm第72页/共79页第73页/共79页第74页/共79页第75页/共79页四、粘结强度四、粘结强度-拔出试验拔出试验粘结强度粘结强度u ：粘结破坏：粘结破坏（钢筋（钢筋拔出或混凝土劈裂）时钢筋与拔出或混凝土劈裂）时钢筋与混凝土界面上的最大平均粘结混凝土界面上的最大平均粘结应力。应力。第76页/共79页 在设计时，我在设计时，我 国国规范规范不需要进行粘不需要进行粘结力计算，只是采用构造要求来保证！结力计算，只是采用构造要求来保证！第77页/共79页作业作业1 1、钢筋与混凝土共同工作的原因？、钢筋与混凝土共同工作的原因？2 2、钢筋的种类？其应力、钢筋的种类？其应力-应变曲线？应变曲线？规范规范如何进行简化？钢筋的强度如何确定？如何进行简化？钢筋的强度如何确定？3 3、砼的强度等级如何确定，、砼的强度等级如何确定，规范规范有多有多少等级？如何将非标准尺寸砼试块的抗压少等级？如何将非标准尺寸砼试块的抗压强度换算成标准尺寸砼试块的抗压强度？强度换算成标准尺寸砼试块的抗压强度？4 4、影响砼的强度等级的因素？、影响砼的强度等级的因素？第78页/共79页5 5、混凝土的受压应力、混凝土的受压应力-应变曲线？应变曲线？规范规范如何确定？如何确定？6、解释混凝土的徐变与收缩？二者对构件、解释混凝土的徐变与收缩？二者对构件的影响？何为线性徐变、非线性徐变？的影响？何为线性徐变、非线性徐变？7 7、混凝土的粘结力（组成）？、混凝土的粘结力（组成）？第79页/共79页