高等混凝土答案

1、高等鋼筋混凝土理論 高等鋼筋混凝土理論第一章 第一章 鋼筋的物理力學(xué)性能 鋼筋的物理力學(xué)性能1. 鋼筋單向拉伸應(yīng)力 鋼筋單向拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線的金相 應(yīng)變曲線的金相學(xué)解釋。 學(xué)解釋。 OA 彈性變形：金屬內(nèi)部原子間距改變。 取決于晶體陣上原子間的相互作用力。 塑性變形：沿某些結(jié)晶面，施加的剪應(yīng)力 超過晶體臨界切應(yīng)力，金屬晶體沿結(jié)晶面 發(fā)生滑移。實(shí)際，晶體臨界切應(yīng)力遠(yuǎn)小于理論值，原因：晶體中缺陷 ——位錯：金屬晶體中原子排列并非十分整齊，

2、塑性變形時，滑移面 不是整排原子一起移動，而是位錯移動造成晶面間相對滑動。 B 屈服上限：鋼中雜質(zhì)原子或離子處于位錯中心，起“釘扎”作用，增 加位錯運(yùn)動阻力，宏觀形成“上限”。 B’屈服下限：位錯運(yùn)動后，雜質(zhì)原子滯后，位錯脫錨，發(fā)生低應(yīng)力下 滑動。 CD 強(qiáng)化階段：晶面滑移時，晶粒變形、位錯繁殖。位錯密度大量增 加，發(fā)生交割，加大運(yùn)動阻力，出現(xiàn)強(qiáng)化現(xiàn)象。 D 點(diǎn)為鋼筋的極限強(qiáng)度。 2. 鋼筋經(jīng)冷拉和冷拔后物理力學(xué)性能有何改變？ 鋼筋經(jīng)冷

3、拉和冷拔后物理力學(xué)性能有何改變？ （1）冷拉：在常溫下將鋼筋拉過屈服強(qiáng)度、至強(qiáng)化階段的某一應(yīng) 力水平。（下圖左）冷拉后，鋼材產(chǎn)生形變 強(qiáng)化，抗拉屈服強(qiáng)度提高， 延伸率下降，冷拉后的性能 與以下因素有關(guān)：1）屈服強(qiáng)度提高程度與 鋼筋強(qiáng)度有關(guān)；2）屈服點(diǎn)隨時效時間增加，鋼種級別越高，變化越小； 3）鋼筋強(qiáng)度高時，達(dá)控制冷拉應(yīng)力，所需冷拉率小，冷拉率 大將影響冷拉后的延伸率；4）冷拉后由靜力法測得的彈性模量下降，經(jīng)人工時效幾乎恢 復(fù)原值。

4、（2）冷拔：將鋼筋拉過比其直徑小的硬質(zhì)合金模，使受側(cè)壓力， 截面積減小，長度增加。（上圖右）微裂紋——2、裂紋增加、連接、發(fā)展，形成裂縫——3、截面削 弱，應(yīng)力集中急速加劇，超過晶體結(jié)合力，發(fā)生斷裂。 3）影響因素：影響鋼筋疲勞的原因——應(yīng)力幅度、最小應(yīng)力值大 小、鋼筋外表面幾何尺寸、鋼筋直徑、鋼筋強(qiáng)度、其他一些因 素。（分?jǐn)?shù)多要展開如下）1） 應(yīng)力幅值：應(yīng)力幅值為一次循環(huán)應(yīng)力中最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之 差。鋼筋壓應(yīng)力的循環(huán)一般不會發(fā)生疲勞

5、破壞，而在拉應(yīng)力循環(huán) 或拉壓應(yīng)力循環(huán)才會發(fā)生疲勞破壞；其他影響因素均不變，在有 限疲勞壽命區(qū)域應(yīng)力值幅度與循環(huán)次數(shù)成斜線關(guān)系，在長壽命區(qū) 域應(yīng)力值幅度的影響很小，形成 logN 的平等線。2） 最小應(yīng)力值大?。涸黾恿俗钚?yīng)力值，在有限壽命疲勞區(qū)域和 長壽命區(qū)都降低了鋼筋的疲勞強(qiáng)度。但當(dāng)最小應(yīng)力值為壓應(yīng)力 時，可增加疲勞強(qiáng)度。3） 鋼筋外表面幾何尺寸：變形鋼筋能增強(qiáng)鋼筋與混凝土之間的粘 結(jié)力，但在循環(huán)荷載作用下，在鼓出的肋與鋼筋表面接交處

6、產(chǎn)生 應(yīng)力集中現(xiàn)象，這是產(chǎn)生鋼筋疲勞裂縫的一個很重要原因。4） 鋼筋直徑：隨著鋼筋直徑的增大，降低了鋼筋的疲勞強(qiáng)度。5） 鋼筋強(qiáng)度：在有限疲勞壽命區(qū)，隨著鋼筋強(qiáng)度等級的增加，增 加了鋼筋的疲勞強(qiáng)度。6） 其他一些影響因素：焊接質(zhì)量如焊縫表面粗糙度，氣泡，焊接 燒傷等都會形成應(yīng)力集中，因而降低了鋼筋的疲勞強(qiáng)度；含炭量 愈高的鋼筋，由于降低了延性，焊接對鋼筋的敏感性也愈高；鋼 筋彎起處將發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。 6. 包興格效應(yīng)及其工程意義 包興

7、格效應(yīng)及其工程意義。 鋼筋經(jīng)拉伸（或壓縮）超過彈性變形后，其反向加載下的彈性 極限顯著下降，荷載超過彈性極限越多，反向受力時的彈性極限 降低越多。此現(xiàn)象即“包興格效應(yīng)”。工程意義：1、鋼材的抗壓條件流限隨冷拉率的增加而降低， 當(dāng)冷拉率超過 3%比例極限時，條件流限降低程度的增加不太明顯。 2、鋼材冷拉經(jīng)時效后，則抗壓條件流限有明顯的提高，而冷軋、冷 扭鋼筋的包興格效應(yīng)不明顯。 影響因素：1、鋼材的原始的性能的影響。2、不同類型鋼材晶粒的