桥梁设计工程-桥梁材料分析.pptx

桥梁设计工程-桥梁材料分析
第4节桥梁材料
教学提示:桥梁建筑材料包括木材、砖石、混凝土及钢材等,现代桥梁使用最广泛的建筑材料为混凝土和钢材。
教学要求:掌握混凝土材料的基本性能及强度、变形等相关指标的定义与取值,熟悉桥梁结构用的普通钢筋及预应力筋的基本性能与有关参数取值,了解桥梁用的拉索、钢管及其它钢材的性能与规格。
1 混凝土
混凝土强度的重要性:是混凝土的重要力学性能,是设计混凝土结构的重要依据,它直接影响结构的安全和耐久性。
混凝土强度的分类:立方体抗压强度、轴心抗压强度(棱柱体抗压强度)和轴心抗拉强度。
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按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。其标准值用符号fcu,k表示。
标准试件:边长为150mm的立方体。
标准试验方法:按照我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)规定的方法制作和养护的标准试件。
强度等级的划分:共分为13级,即C20-C80,中间以5MPa进级。
混凝土的立方体抗压强度
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图1 混凝土的立方体抗压强度实验
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用高宽比h/b≥3的柱体所测得的抗压强度,标准值用符号fck表示。
标准试件:边长为150mm×150mm×450mm的柱体。
标准试验方法:按照我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)规定的方法制作和养护的标准试件。
混凝土轴心抗压强度(棱柱体抗压强度)
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图2 混凝土轴心抗压强度实验
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混凝土的基本力学特征之一,用符号ft表示。但混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多,它与同龄期混凝土抗压强度的比值大约在1/8—1/18。而且比值随混凝土抗压强度等级的增大而减小。
混凝土抗拉强度
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混凝土的变形分类:受力变形、体积变形
混凝土的变形影响因素:
受力变形:单调短期加载、多次重复加载及长期加载
体积变形:混凝土收缩、膨胀和由于温度、湿度变化
徐变:在不变的应力长期作用下,混凝土的变形随时间而不断增长的现象。
收缩:混凝土在空气中结硬体积会缩小的现象。
混凝土的变形
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普通钢筋
预应力钢筋
斜拉桥的拉索和悬索桥的主缆
钢管混凝土结构的钢管
其它钢结构用钢
2 钢材