《鋼筋混凝土結構》混凝土的變形混凝土結構材料的物理力學性能目錄1.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線2.混凝土的變形模量3.荷載長期作用下混凝土的變形性能（徐變）4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）混凝土變形的分類受力變形:包括溫度變形和收縮變形長期荷載作用下的變形（徐變）單調短期加載下的變形重復荷載作用下的變形體積變形1.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線混凝土單軸受力時的應力—應變關系反映了混凝土的受力全過程的重要力學特征，是分析混凝土構件應力、建立承載力和變形計算理論的必要依據，也是利用計算機進行混凝土非線性分析的基礎。一次短期加載：指荷載從零開始單調增加至試件破壞，也稱單調加載。1）混凝土受壓時的應力—應變曲線1.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線應采用伺服試驗機以等應變速率加載，或在普通壓力機上用高強彈簧與試件共同受壓。量測混凝土應力—應變全曲線的試驗裝置混凝土受壓時的應力—應變曲線特征值：fc

：峰值應力（軸心抗壓強度）

c0

：對應于應力峰值點的應變通常取

c0=0.002

cu

：最大應變，D點混凝土極限壓應變約為（3.0~5.0）×10-30.8fc0.3fcfcCDEεC01.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線1.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線2）影響混凝土受壓應力—應變曲線的主要因素

混凝土的強度；

強度越高，延性越差。應變速率；應變速率越小，峰值應力越低，下降段越緩。測試技術和條件。量測標距越大，曲線坡度越陡；等應變加載；試驗機剛度；試件端部約束。

強度等級不同的混凝土的應力-應變曲線00.0010.0020.0030.004915222832403020101.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線1.混凝土在一次短期加載時的應力—應變曲線應變速率對混凝土抗壓性能的影響

1）彈性模量（原點模量）Ec——在受壓應力應變曲線的原點O作曲線的切線，該切線的斜率：（1.2-1）k

c

c

0

ce

0

cp2.混凝土的變形模量2）割線模量

——連接混凝土應力應變曲線的原點O及曲線上某一點K，該割線的斜率：k

c

c

1

ce

cp

0（1.2-2）2.混凝土的變形模量（1-2-3）υ—彈性特征系數，反映了混凝土的彈塑性性質。與應力值有關，σ越大，

υ越小；混凝土強度越高，υ值越大。割線模量又稱變形模量或彈塑性模量，常用于混凝土的非線性分析中。2.混凝土的變形模量3）切線模量——在混凝土應力應變曲線上某一點作切線，該切線的斜率：

（1.2-5）k

c

c

ce

cp

0

2.混凝土的變形模量

《公路橋規》中Ec的測定方法：用棱柱體標準試件，將應力增加到σA

（上限取0.5fc）然后卸載至零，在0~σA

間重復加卸載5~10次，消除塑性變形，直至應力-應變曲線逐漸成為直線，該直線斜率即為混凝土彈性模量Ec

。測定混凝土彈性模量的方法……2.混凝土的變形模量

cp

ce（1.2-6）4）剪切模量

μc—混凝土的泊松比，取0.2，Gc=0.4Ec。（1.2-7）2.混凝土的變形模量構件或材料承受的荷載或應力不變，而變形或應變隨時間增長的現象。1）徐變的定義3.荷載長期作用下混凝土的變形性能（徐變）混凝土的徐變特性主要與時間有關，受荷前期增長快，以后逐漸減慢，經過2-3年后趨于穩定。混凝土的徐變曲線3.荷載長期作用下混凝土的變形性能

（1）混凝土內部的水泥凝膠體在外荷載作用下產生粘性流動，把壓力傳遞給骨料，使骨料的變形逐漸增大，而導致混凝土的變形。（應力較小時占主要作用）（2）混凝土內部的微裂縫在荷載長期作用下逐漸擴展，形成宏觀裂縫，而導致混凝土變形。（應力較大時占主要作用）2）徐變產生的原因3.荷載長期作用下混凝土的變形性能

3.荷載長期作用下混凝土的變形性能3）影響徐變的因素內在因素主要指混凝土的組成成份和配合比。水泥含量少、水灰比小、骨料彈性模量大、骨料含量多，徐變就小。環境因素加載時齡期越短，徐變越大；混凝土養護時溫度越高、濕度越大，徐變越小；受荷后環境溫度越高，濕度越低，徐變越大；構件體表比越大，徐變越小。3.荷載長期作用下混凝土的變形性能應力因素

加載時的應力水平越高，徐變越大；持荷時間越長，徐變也越大。工程應用：應避免過早的施加荷載；預應力混凝土構件的預加力過高，危險。

3.荷載長期作用下混凝土的變形性能4）徐變的作用不利方面：引起梁的撓度增大；預應力混凝土結構徐變會引起應力損失。有利方面：由于應力重分布，分散應力集中；受拉徐變使混凝土拉應力減小，延緩收縮裂縫的出現，減小支座不均勻沉降產生的應力。4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）

體積變形：指混凝土在硬化過程中體積的改變，包括混凝土的收縮和膨脹。1）

收縮的定義：

指混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象。

2）收縮的特點：

收縮是一種自發的變形，比其膨脹值大許多。當收縮變形受到約束，會在混凝土中產生拉應力，導致開裂；引起預應力鋼筋的預應力損失。4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）3）

收縮產生的原因：硬化初期：水泥石在凝固過程中產生的體積變化（化學性收縮，凝膠體的體積縮?。┖笃冢褐饕腔炷羶茸杂伤终舭l而引起的干縮（物理收縮，失水干燥）4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）蒸汽養護常溫養護051015200.10.20.30.4收縮(

10–3)時間(月)混凝土的收縮曲線4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）3）影響混凝土收縮的主要因素水泥用量：水泥用量多、水灰比大，收縮越大；水泥強度等級：強度等級越高收縮越大；骨料的性質：骨料的彈性模量越大，收縮越??；混凝土的制作方法：混凝土越密實，收縮越?。火B護條件：溫度、濕度越高，收縮越?。皇褂铆h境：溫度高、濕度小時，收縮大；構件的體表比：比值大時，收縮小。4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）4）收縮對結構的影響構件未受荷之前產生裂縫；預應力構件中預應力損失（預應力筋和混凝土一同回縮引起的）；超靜定結構產生次內力。4.混凝土的體積變形（收縮與膨脹）？問題收縮和徐變的異同點有哪些？相同點：

產生的原因都包括由于膠凝材料漿體變形以及失水。都是隨著時間變化