混凝土及高强度混凝土特征,新修订的《混凝土结构设计规范》GB500102002(以下简称建混规GB500102002)将原规范的混凝土应力应变曲线改写为下列通用式:
cfcd11c
o
1118
15
f当occu时(水平段):
cfcd
根据国内64根高强度混凝土偏心受压试验结果,给出的
、ε
o和εcu值为:
1119
2
1fcuk5060
112011211122
o000205fcuk50105
cu00033fcuk50105
式中
c对应于混凝土应变为εc时的混凝土压应力;
fcd-混凝土轴心抗压强度设计值;
0对应于混凝土压应力达到fcd时的混凝土压应变,当按1121计算的o值小
于0002时,应取为0002;
cu正截面处于非均匀受压时混凝土极限压应变,按公式1122的cu值大于
00033时,应取为00033;正截面处于轴心受压时的混凝土极限压应变应取为0002fcuk混凝土的立方体抗压强度标准值;
系数,当按公式1120计算的
值大于20时,应取为20。三混凝土的变形模量在钢筋混凝土结构的内力分析及构件的变形计算中,混凝土的弹性模量是不可缺少的基础资料之一。前已指出混凝土的应力应变关系是一条曲线,只是在应力较小时才接近于直线,因此在不同的应力阶段反映应力应变关系的变形模量是一个变数。图1112所示为混凝土应力应变的典型曲线,图中εc为当混凝土压应力为ζc时的总应变,其中包括弹性应变和塑性应变两部分,即
celapla
式中εε
ela混凝土的弹性应变;pla混凝土的塑性应变。
1123
16
f原点切线割线
切线
ela
pla
c
0
0
c
图1112混凝土变形模量的表示方法
混凝土的变形模量有三种表示方法1原点弹性模量,简称弹性模量Ec混凝土的弹性模量相当于应力应变图上,过原点0所作的切线的斜率正切值,其表达式为:
Ec
c
ela
tg0
1124
式中,0为应力应变图原点处的切线与横坐标轴的夹角。2割线模量Ec混凝土的割线模量相当于应力应变图上连接原点O至任意应力ζc相对应的曲线点处割线的斜率正切值,其表达式为:
Ec
c
c
tg1
1125
式中,1为对应于应力ζc处的割线与横坐标轴的夹角。由于总应变εc中包含弹性应变εela和塑性应变εpla两部分,由此所确定的模量又称为弹塑性模量。混凝土的割线模量与弹性模量的关系,可由下式求得:
Ec
celacEccr