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 第一節(jié)搖鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念

快易收口網(wǎng)：將水泥、集料(砂、礫石、碎石)和水按適當(dāng)?shù)谋壤�拌和在一�?硬結(jié)后可獲得堅(jiān)固的類似巖石的材料,稱為混凝土。混凝土的密度取決于形成混凝土的各種材料,普通混凝土的容重約為圓據(jù)輔。在混凝土組成中,粗、細(xì)集料占總體積的遠(yuǎn)豫~康豫,細(xì)集料由天然砂或成品砂組成,粗集料由碎石、礫石或鐵礦渣構(gòu)成。

快易收口網(wǎng)： 混凝上的抗壓強(qiáng)度很高,但抗拉強(qiáng)度卻較低。為此若要混凝土構(gòu)件承受拉應(yīng)力就需要用抗拉強(qiáng)度很高的材料予以“加強(qiáng)”。通常的做法是在構(gòu)件受拉部位放置適量的鋼筋。在構(gòu)件里設(shè)置鋼筋的主要目的是加強(qiáng)構(gòu)件的抗拉能力。此外,鋼筋也可以用來加強(qiáng)混凝土構(gòu)件受壓區(qū)的抗壓能力。因此,鋼筋混凝土具備了既受壓又受拉的性能,因而成為工程上廣泛應(yīng)用的建筑材料。

快易收口網(wǎng)：以混凝土材料為主制成的結(jié)構(gòu)，稱為混凝土結(jié)構(gòu)。其中包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。混凝上結(jié)構(gòu)中不配置鋼筋或根據(jù)某些規(guī)定配置構(gòu)造鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)稱為素混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)受力要求把鋼筋以合理的形式澆注在混凝土中而形成的混凝土結(jié)構(gòu)稱為鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)。如果在混凝土結(jié)構(gòu)中,通過張拉鋼筋而對(duì)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力,就形成了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土的預(yù)壓應(yīng)力用以抵消荷載引起的拉應(yīng)力,從而提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性。

鋼筋和混凝土組成的材料在受到各種作用效應(yīng)時(shí)具有兩種材料的特點(diǎn)。例如，在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件(梁.板)中,可以用鋼筋來承受彎矩引起的全部拉應(yīng)力,而受壓區(qū)的混凝土承受壓應(yīng)力。在受拉為主的構(gòu)件中,可以用鋼筋來承受全部拉力,混凝士則對(duì)鋼筋起保護(hù)作用，使鋼筋免受腐蝕。在受壓為主的構(gòu)件中,為減小構(gòu)件截面尺寸和改善構(gòu)件的受力性能,可以配置一定 數(shù)量的鋼筋來分擔(dān)構(gòu)件所承受的壓力。

鋼筋和混凝土兩種材料能夠共同工作的原因是:

(員鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)面具有可靠的粘結(jié)力。混凝土的凝結(jié)作用、混凝土與表面粗糙或表面帶肋紋的鋼筋之間的機(jī)械咬合作用而在界面處形成了一定程度的粘結(jié)力,從而使鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)面具有--定的受剪承載力。這種粘結(jié)作用能夠保證鋼筋和混凝土協(xié)調(diào)變形.共同工作直至破壞。

(圓鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)很接近(鋼材為員圓伊員編:混凝土為員園伊輔)。因此,當(dāng)外部溫度發(fā)生變化時(shí),在兩種材料內(nèi)不會(huì)因?yàn)槭湛s或膨脹而破壞兩種材料之間的粘結(jié)強(qiáng)度。

(猿鋼筋外面的混凝土(指由鋼筋表面到構(gòu)件表面的混凝土保護(hù)層)的堿性性質(zhì)對(duì)鋼筋起到長期保護(hù)作用，使鋼筋免遭腐蝕。
第二節(jié)搖鋼筋混凝土在公路橋涵結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

快易收口網(wǎng)： 鋼筋混凝土在公路工程中的應(yīng)用非常廣泛,用來建造公路橋梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其中包括受彎構(gòu)件、軸心受力(受壓和受拉)構(gòu)件、偏心受力(受壓和受拉)構(gòu)件、受扭構(gòu)件及復(fù)合受力構(gòu)件等。板和梁作為受彎構(gòu)件,柱式橋墩臺(tái)、鉆孔灌注樁作為偏心受壓構(gòu)件,桁架橋中的拉桿和系;桿拱拱橋中的系桿作為偏心受拉構(gòu)件,均是橋梁工程中應(yīng)用很廣的鋼筋混凝土構(gòu)件。

鋼筋混凝土如此廣泛的應(yīng)用在于其具備下列主要優(yōu)點(diǎn):

(員強(qiáng)度高搖混凝土的抗壓強(qiáng)度很高，適合制作各類承重構(gòu)件。

(圓耐久性好搖混凝土的強(qiáng)度是隨時(shí)間的增長而增長的，同時(shí)鋼筋混凝土對(duì)于遭受自然氣候的干濕和冷熱變化，以及化學(xué)侵蝕等均具有較強(qiáng)的抵抗力，又包住鋼筋不使其生銹。

(猿抗震性能好搖鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)檎�體性較好，具有一定的延性,故具有較好的抗震性能。

(源耐熱性好搖與鋼結(jié)構(gòu)相比,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的耐火性。(緣可塑性好搖可根據(jù)需要,澆注成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)。

(遠(yuǎn)可就地取材搖鋼飭混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的材料中,砂石材料所占比重較大,易于就地取材。;

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn)如結(jié)構(gòu)自重大,施工質(zhì)量不易控制、抗裂性能較差等,從而使其應(yīng)用范圍受到-定限制。然而,隨著生產(chǎn)和科技進(jìn)步,鋼筋混凝土的缺點(diǎn)已經(jīng)或正在得以逐步克服，例如,采用輕質(zhì)人工骨料代替天然骨料:大力發(fā)展裝配式結(jié)構(gòu)和應(yīng)力結(jié)構(gòu):改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式等。

第三節(jié)搖公路鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展簡況

自從古希臘和古羅馬時(shí)代以來，混凝土及其膠結(jié)材料(如火山灰等)就一直在應(yīng)用。 匙世紀(jì)中葉到園世紀(jì)初期是鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)發(fā)展的初期,那時(shí)已有一些簡單的鋼筋混凝土板、梁、柱、桁架和拱構(gòu)件應(yīng)用。題年配燥擲懺創(chuàng)了鋼筋混凝土的應(yīng)用。題遠(yuǎn)年宰薄和運(yùn)棘璨對(duì)鋼筋混凝土梁進(jìn)行了- . 系列試驗(yàn)研究。員題損年粵強(qiáng)在英國的夕蜾薄貓糶鎮(zhèn)跨宰葬就到贈(zèng)可上修建了世界上第--座覿跨徑的混凝土橋。隨后，于是起年在美國舊金山金門公園修建了遞的拱橋，勻默蕖跪在法國建造了梁式橋。員數(shù)像年與謝蘗又在比利時(shí)列日(細(xì)囊菜建造了一座緣貔單跨橋。員年砒剿嬰刺拓溝遺在瑞土的耕韓南修建了- -座跨砸省欒可的實(shí)腹式箱形三鉸拱橋，該橋成為以后源年中同類結(jié)構(gòu)的典范。員額遠(yuǎn)年悅妻攬?jiān)�趲棘爽岍制了第一塊無梁混凝土板。鋼筋混凝土在任何建筑形式上的適用性以及隨著混凝土施工效率的提高，使其廣泛地應(yīng)用于橋梁建筑上。


起年遠(yuǎn)集讀公布了混凝土結(jié)構(gòu)理論與設(shè)計(jì)的第--份手稿。之后，員園年德國鋼筋混凝士委員會(huì)、奧地利混凝土委員會(huì)、美國混凝土學(xué)會(huì)在該領(lǐng)域里的研究取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。到員園年，已修建了許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物,其中包括鋼筋混凝土橋梁。靈題年在前蘇聯(lián),遠(yuǎn)年在英國和美國先后有人提出了極限強(qiáng)度理論,大大推動(dòng)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。

在世紀(jì)末期，讎躁t和閱獺剿尿于員起年和員磊年)正式提出了預(yù)應(yīng)力混凝土的概圓

念。但是，由于混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失很大，其應(yīng)用沒有獲得成功。直到員遠(yuǎn)~員趣年當(dāng)瀏解辣饃鑰高強(qiáng)鋼材控制了預(yù)應(yīng)力損失值,人們才認(rèn)為預(yù)加應(yīng)力法是可行的。自是康年以來,預(yù)加應(yīng)力法在混凝土設(shè)計(jì)中的應(yīng)用開創(chuàng)了混凝土應(yīng)用的新境界。二次世界大戰(zhàn)后，由于鋼材的短缺，預(yù)應(yīng)力混凝土成為大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)的#流行的選擇方案。如今,先張法和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件成功地應(yīng)用于大型橋梁上。

隨著生產(chǎn)力水平的提高，試驗(yàn)技術(shù)、計(jì)算理論研究、材料工藝的發(fā)展以及新型結(jié)構(gòu)的開發(fā)應(yīng)用，使鋼筋混凝土成為現(xiàn)代工程中應(yīng)用#廣泛的建筑材料。目前,我國常用的混凝土強(qiáng)度已達(dá)到園綠#輔吧，國外常用的混凝土抗壓強(qiáng)度已達(dá)到廢薪鎮(zhèn)皂想以上。在園世紀(jì)編年代初，美國聯(lián)邦公路管理局(動(dòng)序粵開始了高性能混凝土(勻悅在公路橋梁上的應(yīng)用試驗(yàn)研究。高性能混凝土是指能滿足各種特殊性能要求而采用非常規(guī)成分并經(jīng)拌和、澆注和養(yǎng)護(hù)而成的混凝土。其突出的特性是強(qiáng)度高.滲透性低,比普通混凝土更耐久和強(qiáng)度更高。

近猿年來，我國在鋼筋混凝土基本理論與計(jì)算方法、可靠度與作用分析、檢測技術(shù)以及電子技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用等方面取得了很多成果,為制定和修訂有關(guān)規(guī)范、規(guī)程提供了大量的數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

我國的公路鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)理論和對(duì)混凝土變形性能分析研究進(jìn)步很快。在結(jié)構(gòu)可靠度方面，已從單一安全系數(shù)法過渡到概率極限狀態(tài)法。交通部頒布了《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋酒設(shè)計(jì)規(guī)范》(崴園猿等行業(yè)規(guī)范。國家先后頒布了《公路I程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(鄖轍級(jí)和裝慰想和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(鄖陰緣園-園費(fèi),這必將促進(jìn)公路混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)應(yīng)用。


第四節(jié)搖鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方法

快易收口網(wǎng)： “鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”課程是公路與橋梁專業(yè)的主干課程之-,主要學(xué)習(xí)橋梁規(guī)范規(guī)定的鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的計(jì)算基本原理,其中包括構(gòu)件的受力性能.承載力和變形計(jì)算方法等。這也是學(xué)習(xí)鋼筋混凝土橋梁和涵洞等構(gòu)造物的基礎(chǔ)知識(shí)。

(員在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),要著重從它與力學(xué)不同的方面來掌握鋼筋混凝土的特點(diǎn)。由于混凝土是非勻質(zhì)、非連續(xù)、非彈性的材料,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能與力學(xué)中所討論的材料不同。因此,力學(xué)中的計(jì)算公式可直接應(yīng)用的情況不多。但是，在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)i構(gòu)時(shí)可借鑒力學(xué)中解決問題的一般方法，如通過幾何、物理和平衡關(guān)系建立基本方程的途徑，只要在每一種關(guān)系的具體內(nèi)容上考慮鋼筋混凝土性能上的特點(diǎn)即可。由于鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種性能很不相同的材料所組成的,二者之間在受力和變形上存在著相互協(xié)調(diào)、相互制約的問題。這是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一個(gè)比較基本而又具有實(shí)際意義的問題。既然鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種材料組成的，則這兩種材料在強(qiáng)度和數(shù)量上存在--個(gè)的配合比問題。如果材料強(qiáng)度的搭配或配筋的比值超過了-定的范圍和界限，就會(huì)引起構(gòu)件受力性能的改變。這是鋼筋混凝土構(gòu)件的特點(diǎn),也是勻質(zhì)材料構(gòu)件所沒有的。

(圓在學(xué)習(xí)和運(yùn)用鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算公式時(shí),要特別注意其適用范圍和條件。鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算方法是建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。由于混凝土受力性能的復(fù)雜性,又沒有非常完善的強(qiáng)度理論，有關(guān)混凝土的強(qiáng)度和變形規(guī)律在很大程度上是根據(jù)試驗(yàn)資料的統(tǒng)計(jì)分析給出的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。

(猿在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程時(shí),要注意學(xué)習(xí)對(duì)多種因素進(jìn)行綜合分析的方法。力學(xué)
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課程側(cè)重于構(gòu)件的應(yīng)力分析和變形計(jì)算，其解答往往是惟-的。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程所要解決的問題不僅僅是應(yīng)力和變形問題,而主要問題是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì),包括方案、截面形式和材料的選擇以及配筋構(gòu)造等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問題，需要考慮安全、適用、經(jīng)濟(jì)和施工的可行性等各個(gè)方面的因素。在給定的作用條件下，同一個(gè)構(gòu)件可以有不同的截面形式和尺寸、配筋數(shù)量等多種答案,往往需要進(jìn)行適用性材料用量.造價(jià)、施工等各項(xiàng)指標(biāo)的綜合分析和比較才能合理地選擇。

(源要學(xué)會(huì)運(yùn)用規(guī)范。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程在很多方面與規(guī)范有關(guān)。為了貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、保證設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量,達(dá)到設(shè)計(jì)方法上的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，國家頒布了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范。這是工程技術(shù)人員必須遵守的規(guī)定，應(yīng)該熟悉其內(nèi)容并學(xué)會(huì)應(yīng)用。


第二章?lián)u混凝土和鋼筋材料性能

第一節(jié)搖混搖凝搖土

一、混凝上的強(qiáng)度

強(qiáng)度是混凝土的#重要的力學(xué)性質(zhì)。這是因?yàn)槿魏位炷�土結(jié)構(gòu)物主要用以承受荷載或抵抗各種作用力的。在一定情況下,在工程上還要求混凝土具有其他性能,如不透水性,抗凍性等。但是，這些性質(zhì)與混凝土強(qiáng)度之間存在著密切的聯(lián)系。-般說來，混凝土的強(qiáng)度愈高,其剛性、不透水性、抵抗風(fēng)化和某些侵蝕介質(zhì)的能力愈高。另-方面,其強(qiáng)度愈高,往往干縮也較大，同時(shí)較脆易裂。因此,通常用混凝t強(qiáng)度來評(píng)定和控制混凝土的質(zhì)量以及評(píng)價(jià)各種因素(如原材料、配合比、制造方法和養(yǎng)護(hù)條件等)影響程度的指標(biāo)。

員輥凝土的抗壓強(qiáng)度

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,混凝土主要用來承受壓力，因而研究其抗壓強(qiáng)度是十分必要的。試驗(yàn)表明,混凝土的抗壓強(qiáng)度除受組成材料的性質(zhì)、配合比、養(yǎng)護(hù)環(huán)境、施工方法等影響外,還與試驗(yàn)方法及試件尺寸、形狀有關(guān)。
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按照極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，材料強(qiáng)度的取值是在數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)條件，選取某一個(gè)具有保證率的強(qiáng)度值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)。在分析大量試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,認(rèn)為混凝土在各種受力狀態(tài)下(立方體受壓、棱柱體受壓及軸心受拉)的強(qiáng)度變化規(guī)律，均符合正態(tài)分布。

混凝土立方體強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值相當(dāng)于立方體抗壓強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)平均值減去員斑緣倍均方差，即具有忽錄保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。與這個(gè)值相對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)(如軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度等)就稱為混凝土的各項(xiàng)“強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”。

不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是由立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值推算出來的，其中假定混凝土的各種強(qiáng)度的概率分布具有相同的變異系數(shù)
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混凝土的收縮過程很長，但在結(jié)硬初期和前六個(gè)月中，可以完成全部收縮量的康豫~怨豫,在澆注后的幾天內(nèi)收縮變形#為強(qiáng)烈。

造成混凝土收縮的原因很多，主要因素有水泥用量,強(qiáng)度等級(jí)、品種,集料的物理性能,施工過程中振搗.養(yǎng)護(hù),構(gòu)件的體表比。混凝土收縮的結(jié)果會(huì)使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失等,故應(yīng)當(dāng)設(shè)法減小。減少混凝土收縮的措施有:在澆筑混凝土?xí)r認(rèn)真振搗，混凝土密度愈大,孔隙率愈小,收縮愈小;在混凝土澆筑的#初幾天里，注意澆水養(yǎng)護(hù)(或蒸汽養(yǎng)護(hù)),避免混凝土中的水分過快地蒸發(fā),可以比較有效地減少收縮和收縮裂縫;在滿足強(qiáng)度等級(jí)要求的前提下,盡量減少用灰量，也可以減少混凝土的收縮。此外,還可以用增設(shè)伸縮縫來解決，對(duì)于較厚的和體積較大的混凝土板,在靠近上F表面的部位配置防止收縮裂縫展開的鋼筋(常用φ遠(yuǎn)~φ?qǐng)@間距園~猿想。

圓混凝土的徐變

在荷載的長期作用下(即壓應(yīng)力不變的情況下),混凝土的變形(即應(yīng)變)隨時(shí)間繼續(xù)增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變(圖隙。

在鋼筋混凝土板、梁中,混凝土的徐變會(huì)降低板.梁的剛度，導(dǎo)致板.梁變形(撓度)的增加，故在計(jì)算板、梁的撓度時(shí)應(yīng)考慮長期荷載作用下混凝土產(chǎn)生的徐變影響。

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,混凝土徐變會(huì)造成預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力損失。因此,在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),必須考慮混凝土的徐變的影響。

試驗(yàn)表明，徐變變形具有如下特征:

(員在不變靜力作用下,徐變開始增長較快,然后逐漸減慢，直至接近水平漸近線。(圓在荷載作用下,混凝土的應(yīng)力愈大,徐變愈大。(猿加荷載時(shí),混凝土齡期愈長,徐變就愈小。(源混凝土強(qiáng)度愈大,徐變愈小。

(緣混凝土的組成成分對(duì)徐變影響很大,水泥用量愈大，水灰比愈大，徐變亦愈大;增加集料的含量,集料越堅(jiān)硬,彈性模量越大,對(duì)徐變的約束作用越大，混凝土徐變就減小。

(遠(yuǎn)混凝土的制作方法、養(yǎng)護(hù)條件對(duì)徐變也有重要影響，養(yǎng)護(hù)條件好，養(yǎng)護(hù)時(shí)溫度高、濕度大、水泥水化作用充分,徐變就減小。

徐變分為線性徐變和非線性徐變。試驗(yàn)表明,當(dāng)應(yīng)力較小時(shí)(如σ約園器,徐變變形與愿
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應(yīng)力可近似看作成正比關(guān)系，曲線接近等間距分布這種情形稱為線性徐變。其特點(diǎn)是加荷初期徐變?cè)鲩L較快,六個(gè)月時(shí)一-般已完成大部分,之后徐變?cè)鲩L逐漸減小并趨于穩(wěn)定。當(dāng)混凝土應(yīng)力較大時(shí)(如σ胭粱時(shí),徐變變形增量與應(yīng)力增量不成正比,徐變比應(yīng)力增長更快,故稱此為非線性徐變。非線性徐變的特點(diǎn)是，徐變變形急劇增加且呈現(xiàn)非穩(wěn)定現(xiàn)象。

應(yīng)該指出,混凝土的徐變和收縮具有本質(zhì)上的不同，收縮是混凝土本身在結(jié)硬過程中的物理化學(xué)現(xiàn)象,它與外力無關(guān):而徐變是在靜力荷載長期作用下，發(fā)生在力的作用方向的塑性變形。

猿餛凝土的變形模量

變形模量是指材料產(chǎn)生單位應(yīng)變所需要的應(yīng)力,它是衡量材料剛度性能的重要指標(biāo)。

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),計(jì)算鋼筋混凝t構(gòu)件的變形或抗裂性能以及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的截面應(yīng)力時(shí),均需要混凝土的彈性模量。

快易收口網(wǎng)：對(duì)于彈性材料,應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系符合線性規(guī)律，其彈性模量耘越是--個(gè)常量。混凝土不是彈性材料,而是彈塑性材料,應(yīng)力原應(yīng)變圖呈曲線狀態(tài)(圖圓賴,即應(yīng)力與應(yīng)變之間不存在線性關(guān)系。因此，混凝土的變形模量不是彈性模量,而應(yīng)該是包括塑性變形(即不可恢復(fù)原狀的變形)在內(nèi)的彈塑性模量。

快易收口網(wǎng)：為消除混凝土的塑性變形影響，求得有代表性的彈性模量,規(guī)范采用棱柱體試件在應(yīng)力σ越園園辣之間反復(fù)加荷#次的方法，從大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中來確定混凝土的彈性模量(圖郾遠(yuǎn)。每次卸荷至應(yīng)力為零，都要?dú)埓嬉?部分塑性變形，隨著加荷次數(shù)增加,塑性變形逐漸減小，當(dāng)重復(fù)加荷園次后，應(yīng)力一應(yīng)變曲線接近于直線，此時(shí)求得的直線斜率即為規(guī)范所決定的彈性模量值耘即:


搖搖第隕介段一帶裂縫工作階段。當(dāng)荷載繼續(xù)增加時(shí),受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫，并向上不斷擴(kuò)展,受壓區(qū)混凝土的塑性變形加大，其應(yīng)力圖形呈曲線形。在開裂載面，中和軸以下裂縫尚未延伸到的部位,混凝土可承擔(dān)--小部分拉力,而開裂的混凝土退出工作，把拉力轉(zhuǎn)移至受拉鋼筋,使鋼筋應(yīng)力突然增大。當(dāng)繼續(xù)加載,使梁達(dá)到隕階段極限隰時(shí)，受拉鋼筋應(yīng)變達(dá)到其屈服時(shí)應(yīng)變值拉應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度,相應(yīng)的彎矩為配

受拉區(qū)混凝上開裂標(biāo)志著梁的受力進(jìn)入帶裂縫工作階段。鋼筋混凝土梁的正常使用階段即處于這-階段之內(nèi),梁一-般都是帶裂縫工作的，故將隕階段作為受彎構(gòu)件變形.裂縫寬度計(jì)算的依據(jù)。

第隕階段一破環(huán)階段:在第隕階段末(即陽階段)鋼筋應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到屈服強(qiáng)度,σ%越賽隨著荷載進(jìn)一步增加,鋼筋應(yīng)力將保持不變，而應(yīng)變?cè)鲩L加速,裂縫隨之護(hù)展并向上延伸，中和軸繼續(xù)上移;撓度急劇增加:受壓區(qū)高度不斷減少,受壓區(qū)混凝土應(yīng)力迅速增大，其塑性特征更加明顯,應(yīng)力圖形呈更豐滿的曲線形。中和軸不斷上移,內(nèi)力臂隨之增大，截面承載力提高，受拉區(qū)混凝土幾乎全部退出工作。當(dāng)受壓區(qū)邊緣達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變時(shí)，受壓區(qū)混凝土被壓碎。這個(gè)階段被稱為隰陽階段是正截面破壞的極限狀態(tài)。因此,把它作為構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的依據(jù)。

受拉區(qū)混凝土開裂和鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度是三個(gè)受力階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。表報(bào)列出鋼筋混凝土梁正截面的工作階段及其特征。

快易收口網(wǎng)：由于適筋梁在破壞前鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度，所以構(gòu)件在破壞前裂縫開展很寬撓度很大，這就給人以即將破壞的預(yù)兆。這種破壞,稱之為塑性破壞。

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的破壞特征與截面配筋率大小、鋼筋及混凝土的力學(xué)性能等因素有關(guān)，可分為塑性破壞和脆性破壞兩種情況。因?yàn)樗苄云茐膶儆谟蓄A(yù)兆的破壞,且材料強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮,而脆性破壞屬于無預(yù)兆的破壞，且部分材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用，所以應(yīng)保證前者,而避免出現(xiàn)后者。

圓超筋梁

快易收口網(wǎng)：受拉區(qū)鋼筋含量過多的梁稱為超筋梁。這種梁在破壞試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于受拉區(qū)鋼筋配置過多，鋼筋應(yīng)力在梁破壞時(shí)尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度,而受壓區(qū)混疑土先被壓碎而使梁破壞，破壞前鋼筋沒有屈服，所以裂縫開展不大，撓度亦小，破壞是突然發(fā)生的，沒有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞。所以，超筋梁是不安全的。同時(shí),由于鋼筋應(yīng)力未達(dá)到流限,強(qiáng)度未被充分利用，因而也是不經(jīng)濟(jì)的。在工程中不允許采用超筋梁,在強(qiáng)度計(jì)算中為保證鋼筋用量適當(dāng)，就以#大含筋率P來加以限制。