钢筋混凝土结构设计作业.doc

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1、姓名：白晓鹤学号：S专业：岩土工程混凝土结构设计作业一钢筋混凝土的物理力学性质1．混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构及配置各种纤维的混凝土结构。2.钢筋与混凝土两种材料能够有效地结合在一起而共同工作，主要基于下三个条件：1）钢筋与混凝土之间存在着粘结力，使两者能结合在一起。2）钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。3）钢筋埋置于混凝土中，混凝土对钢筋起到了保护和固定作用。3．混凝土结构有哪些优点和缺点？答：混凝土结构的主要优点在于：取材较方便、承载力高、耐久性佳

2、、整体性强、耐火性优、可模性好、节约钢材、保养维护费用低。混凝土结构存在的缺点主要表现在：自重大、抗裂性差、需用大量模板、施工受季节性影响。3热轧锈蚀钢筋的力学性能：锈蚀后屈服强度和抗拉强度的降低有差别。•锈蚀后强度降低的速度不均衡。与截面积损失的程度比较，强度降低速度相对较大。热轧钢筋强度降低数值相对不大，冷加工钢筋及高强预应力钢丝、钢绞线强度降低较大。锈蚀对钢筋延性的影响要比强度明显得多。热轧钢筋及预应力钢丝、钢绞线延性损失的速度比较均衡，而冷加工钢筋随时间延性呈加速退化趋势。热轧钢筋的延性损失较小，高强预应力钢丝、钢绞

3、线次之，而冷加工钢筋最大。延性的损失实际更为严重(尤其是冷加工钢筋)，应引起广泛注意。由于锈蚀的不均匀性，钢筋承载截面的减小远超过由称重所测得的平均截面损失。锈蚀对钢筋(尤其是HPB235级钢筋)延性降低的影响远大于强度。当由称重测得的钢筋截面平均损失率超过10%时，钢筋的强度和延性已受到严重削弱，应采取必要的加固维修措施以确保安全。腐蚀环境中钢筋锈蚀所引起的耐久性问题比以前人们设想的后果要严重得多，应在设计、施工和修护中给以充分的重视。4．高性能混凝土的基本特征：根据《高强混凝土结构技术规程》（CECS104：99），将具

4、有良好的施工和易性和优异耐久性，且均匀密实的混凝土称为高性能混凝土。获得高强高性能混凝土的最有效途径主要有掺高性能混凝土外加剂和活性掺合料，并同时采用高强度等级的水泥和优质骨料。对于具有特殊要求的混凝土，还可掺用纤维材料提高抗拉、抗弯性能和冲击韧性；也可掺用聚合物等提高密实度和耐磨性。常用的外加剂有高效减水剂、高效泵送剂、高性能引气剂、防水剂和其它特种外加剂。常用的活性混合材料有Ⅰ级粉煤灰或超细磨粉煤灰、磨细矿粉、沸石粉、偏高岭土、硅粉等，有时也可掺适量超细磨石灰石粉或石英粉。常用的纤维材料有钢纤维、聚酯纤维和玻璃纤维等。与

5、普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度等均比较高。但高强混凝土在达到峰值应力以后，应力－应变曲线下降很快，表现出很大的脆性，其极限应变也比普通混凝土低。高性能混凝土的特性表现在：1．高强混凝土的早期强度高，但后期强度增长率一般不及普通混凝土。故不能用普通混凝土的龄期—强度关系式（或图表），由早期强度推算后期强度。如C60～C80混凝土，3天强度约为28天的60%～70%；7天强度约为28天的80%～90%。2．高强高性能混凝土由于非常致密，故抗渗、抗冻、抗碳化、

6、抗腐蚀等耐久性指标均十分优异，可极大地提高混凝土结构物的使用年限。   3．由于混凝土强度高，因此构件截面尺寸可大大减小，从而改变“肥梁胖柱”的现状，减轻建筑物自重，简化地基处理，并使高强钢筋的应用和效能得以充分利用。   4．高强混凝土的弹性模量高，徐变小，可大大提高构筑物的结构刚度。特别是对预应力混凝土结构，可大大减小预应力损失。   5．高强混凝土的抗拉强度增长幅度往往小于抗压强度，即拉压比相对较低，且随着强度等级提高，脆性增大，韧性下降。5.了解混凝土的强度理论混凝土的强度是其受力性能的基本指标，是指外力作用下，混凝

7、土材料达到极限破坏状态时所承受的应力。工程中常用的混凝土强度主要有立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、轴心抗拉强度等。混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值确定的。6.混凝土的收缩与徐变.徐变：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而徐徐增长的现象称为混凝土的徐变。影响徐变的因素：混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。水泥用量越多和水灰比越大，徐变就越大；骨料越坚硬、弹性模量越高，徐变越小；骨料的相对体积越大，徐变越小。另外，构件形状与尺寸、混凝土内钢筋的面积和钢筋应力性质，对徐变也有不同影响。混凝土的徐变会使构

8、件的变形增加，会引起结构构件的内力重新分布，会造成预应力混凝土结构中的预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有施加的初应力水平、加荷龄期、养护和使用条件下的温湿度、混凝土组成成分以及构件的尺寸混凝土的收缩：混凝土在空气中结硬时其体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩；影响混凝土收缩原因：干燥失