水工建筑钢筋混凝土1.2混凝土
水工建筑中如何选用钢筋混凝土结构
1、引言
在水工建筑中选用钢筋混凝土结构时，要注重混凝土结构的质 量控制，充分结合设计和施工的各个环节，并全面进行检验，科学的 作出相应的调整，遵守相关的安全规范要求进行施工，有效确保水建 筑中混凝土结构质量。
2、水工建筑中钢筋混凝土的概述
建设水利工程中所使用的施工材料对于水利工程的施工质量有 着十分重要的影响。钢筋混凝土通常都按照一定的比例将水泥、骨料 以及钢筋等材料进行拌制，影响其质量、强度的主要有两个方面的因 素：（1）放置钢筋的位置以及钢筋的强度，钢筋的应用能够使得混 凝土的拉伸强度有所增强，并且在一定程度上增加钢筋混凝土变形时 的机械韧性，有效确保钢筋混凝土的稳定性。（2）骨料的配合比也 会影响到钢筋混凝土的质量，在改变骨料配合比时要视具体的施工环 境而定，严格遵守相应的规范要求，并跟相关的技术部门进行协商， 以确保工程的施工质量。
4、水工建筑中选择钢筋混凝土时所需注意事项
4.1 控制施工原材料原材料质量控制 钢筋混凝土主要由砂石、水泥以及水等混合而成，而当水泥的 强度以及石头等超径颗粒的含量发生变化时，混凝土的强度以及级配 都会出现变化，这对新拌的混凝土骨料的和易性以及含水量产生了严 重的影响，使其水灰比发生的变化，所以，为了能够对混凝土的质量 进行控制，在实际施工过程中需要全面的检查原料，注重专业人员的 自身素质和技能，以便其对原材料含量的变化规律进行掌握，而若原 材料不符合相应的规定，则需要向相关部门进行反映，并采取相应的 应对措施进行处理，保证原材料的质量。
分层浇筑大体积的混凝土结构时要严格的控制好混凝土的厚度确保混凝土不超出振捣的深度并在下层混凝土初凝前浇筑好上层的混凝土浇筑过程中要确保分层浇筑的厚度不超出30厘米浇筑长条状的混凝土结构时也需要分层分段进行一般分段浇筑的长度控制在10厘米至15厘米要连续浇筑防止中断一旦出现中断施工的情况还需要对接缝进行合理的处理充分的进行振捣切忌漏振需要合理控制好振捣的质量具体可以从以下几方面着手
常见的水工建筑物施工材料有哪些
常见的水工建筑物施工材料有哪些
1.水泥：水泥是水工建筑常用的主要材料，用以制作混凝土。
水泥具
有硬化迅速、强度高以及抗水侵蚀等优点，广泛用于水坝、堤坝、港口、
码头、防浪墙等水工建筑物的建设中。
2.钢筋：钢筋是水工建筑中用于增强混凝土强度和抗拉能力的重要材料。
通过将钢筋与混凝土结合，可以增加水工建筑物的承载能力和耐久性。
3.混凝土：混凝土是水工建筑中最常用的材料之一，由水泥、砂子、
骨料、水和外加剂等按一定比例调配而成。
混凝土具有耐水、耐腐蚀等优点，适合用于水工建筑物的构造、整形以及修复等工作。
4.砂石：砂石是水工建筑中的原料之一，广泛用于制备混凝土和垫层
材料。
砂子用于调整混凝土的密实性和流动性，而石子则用于提供混凝土
的强度和耐久性。
5.水工布袋：水工布袋是一种由高强度纤维材料制成的袋状结构物，
可用于护岸、防冲刷、堰坝等水工工程的防护或加固。
水工布袋具有透水性、可渗透性和抗冲刷性等特点，能够有效地防止水土流失和岸堤侧蚀。
6.水工合成材料：水工合成材料是一类由聚合物、纤维等合成制备的
材料，具有优异的抗渗透性、耐腐蚀性和抗冲刷性能。
在水工建筑物的修补、防水和加固工程中，经常使用水工合成材料来提升材料的整体性能。
除了以上材料，还有一些常见的辅助材料和设备可以提高水工建筑物
施工的效率和质量，如水泥浆、水泥生产设备、水工护坡、水工打桩机等。
总的来说，水泥、钢筋、混凝土、砂石、水工布袋和水工合成材料是常见的水工建筑物施工材料，通过这些材料的组合和应用，可以建造出坚固耐用、具有良好抗水侵蚀性的水工建筑物。
水工建筑混凝土结构施工技术及其应用分析
水工建筑混凝土结构施工技术及其应用分析摘要：在水利工程项目中，水库大坝、码头及水闸等都是水工建筑物，其结构一般都采用钢筋混凝土结构，以保证其具有较高的承重、抗渗性能。
在具体的施工过程中，要应用专业施工技术，并切实掌握施工要点，才能做到高效、高质地施工，这样才能使混凝土结构的施工质量达到预期要求，促进水工建筑的功能作用得到最大化发挥。
关键字：水工建筑；混凝土结构；施工技术及1.水工建筑混凝土结构施工特点水利工程中的水工建筑，都是混凝土结构，其施工特点主要如下：一是对温度要求比较高。
因为水工建筑处于野外环境中，其混凝土结构的体积和面积一般都比较大，并且是采用分块形式进行浇筑的。
为防止浇筑施工完成后，混凝土结构出现表面冻害、温度裂缝等问题，必须要综合考虑施工现场的天气、温度等因素，做好混凝土表面保护工作，并对接缝处进行灌浆等处理。
二是水工建筑施工周期长，工程体量大，混凝土用量高达几十万立方米。
尤其是大中型水利工程，其水工建筑施工周期，有时可能会达到几年，而且工程建设全过程都将贯穿混凝土结构施工。
三是受季节影响比较大。
水利工程建设需要较长的时间，水工建筑工程施工时间跨度大，施工场地会受到季节影响，如夏季会受到降雨、用水、灌溉等影响，冬季会受到气温等影响，只有综合考虑这些影响因素，并做好防范措施，才能保证施工质量以及施工进度。
2.水工建筑混凝土结构施工技术2.1混凝土的搅拌要求在水工建筑混凝土结构施工过程中要科学合理的配制水泥、沙砾等原材料。
这些原材料的配制并不是没有规律和要求的，配置的好坏将决定混凝土建筑物的施工质量。
2.2混凝土的浇筑要求水工建筑物在施工的时候，要科学、合理的分段、分层和分片对混凝土结构进行浇筑。
而建筑时钢筋的疏密程度决定了混凝土浇筑的厚度，大部分情况下，其厚度是需要振捣的厚度的1.2倍，最多不能超过50cm.在水工建筑物施工的时候由于混凝土建筑物通常情况下都是要进行大体积的浇筑，为了施工顺利进行，所以在正式施工开始之前就要确定科学合理的浇筑步骤。
水工钢筋混凝土计算过程讲解
水工钢筋混凝土计算题讲解0、承载能力极限状态通用表达式：KS≤RK--承载力安全系数（取值采用教材48页表2-7）S--荷载效应组合设计值R--结构抗力1．1、正截面受弯计算基本思路①确定计算跨度l0。
梁的计算跨度l0的取值一般采用:l0=ln+a/2+b/2；l0=1.05*ln两个公式中的小值确定。
②截面尺寸的选定梁的高度h一般由搞垮比h/l0确定一般为1/8~1/12。
梁宽b一般为梁高h的一半。
③确定使用的钢筋和混凝土等级④根据选定的钢筋查出ξb值⑤使用公式αs=K*M/f c bh02, αs=ξ（1-ξ/2）计算出ξ，比较ξ和ξb的大小。
如果ξ<ξb按照单筋截面进行计算；如果ξ>ξb可以采用：提高混凝土强度等级、重新确定截面尺寸来计算至ξ<ξb按单筋截面计算或者直接按照双筋截面进行计算。
⑥单筋截面计算公式：As=f cξbh0/fy(计算出的钢筋面积应和最小配筋率进行比较，如果小于最小配筋率，按照最小配筋率进行配筋)⑦双筋截面计算公式：以受压区混凝土最大限度参与工作，受压钢筋面积最小为基本原则，令ξ=ξb按，计算出αsb =ξb（1-ξb/2）。
A’s=(K*M- f cαsb bh02)/f’y(h0-a’)；As=(f cξb bh0+ f’y A’s )/ fy。
⑧如果已知受压钢筋A’s，首先根据公式αs=[K*M- f’y A’s (h0-a’)]/f c bh02,计算出αs值后计算ξ值，比较ξ和ξb，如果如果ξ>ξb则按照受压钢筋未知情况计算。
如果ξ<ξb则需要进一步判断，如果x大于等于2a’按照公式：As=(f cξb bh0+ f’y A’s )/ fy 计算；如果x小于2a’按照公式：As=KM/ fy(h0-a’)计算。
⑨T型截面梁的计算：由于T型截面梁受压区混凝土面积较大，一般不存在双筋截面的设计，只讨论单筋截面的计算方法。
T型梁首先根据教材85页表3-2确定翼缘的计算宽度。
长沙理工大学水工钢筋混凝土课程设计双向板肋形结构设计例题
1、设计资料1.1、设计条件某水电站副厂房属3级水工建筑物，环境条件类别为一类，厂房按正常运行状况设计。
采用外墙噢噢及内柱承重，柱网布置如图1所示，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。
图1副厂房楼盖结构柱网布置图1.2、设计参数1.2.1楼层构造·20mm厚水泥砂浆抹面（水泥砂浆容重γ1为20kN/m3）·钢筋混凝土结构层（钢筋混凝土容重γ3为25kN/m3）·15mm厚混合砂浆粉底（混合砂浆容重γ2为17kN/m3）1.2.2材料选择混凝土：C20或C25；钢筋：除主梁和次梁的主筋采用HRB335或HRB400钢筋外，其余均采用HPB235钢筋。
1.2.3设计自选参数柱网尺寸L1✕B1、柱的截面尺寸b✕h，楼面活荷载标准值q k按题号由附表给出，如表1所示。
表1 设计自选参数12、结构布置2.1结构布置原则在肋形楼盖结构中，结构布置包括柱网、承重墙、梁格和板的布置，需注意的问题如下：(1) 承重墙、柱网和梁格布置应满足建筑使用要求柱网尺寸宜尽可能大，内柱在满足结构要求的情况下尽可能少设。
(2) 结构布置要合理、经济① 由于墙柱间距和柱网尺寸决定着主梁和次梁的跨度，因此，它们的间距不宜过大，根据设计经验，主梁的跨度一般为 5m~8 m ，次梁为 4m~6 m 。
② 梁格布置力求规整，梁尽可能连续贯通，板厚和梁的截面尺寸尽可能统一。
在较大孔洞的四周、非轻质隔墙下和较重的设备下应设置梁，以避免楼板直接承受集中荷载。
③ 由于板的混凝土用量占整个楼盖的50%~70%，因此，应使板厚尽可能接近构造要求的最小板厚。
根据设计经验及经济效果，单向板的跨度（短向跨度）即次梁的间距一般为1. 7~2. 7 m ，常用跨度为 1.7m~2.5m 左右。
双向板的跨度（短向跨度）为5m 左右。
④ 为增强横向刚度，主梁一般沿房屋横向布置，并与柱构成平面内框架，这样可使整个结构具有较大的侧向刚度。
水工混凝土施工规范
核心提示：水工混凝土施工规范:本标准规定了水工混凝土施工行为和质量的基本要求，适用于大、中型水电水利工程中1、2、3级水工建筑物的混凝土和钢筋混凝土的施工。
1 范围本标准规定了水工混凝土施工行为和质量的基本要求，适用于大、中型水电水利工程中1、2、3级水工建筑物的混凝土和钢筋混凝土的施工。
2 引用标准下列标准所包含的条文，在本标准中引用而构成为本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修改，使用本标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。
GB 175—1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB/T 176—1996 水泥化学分析方法GB 200-1989 中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥GB 748-1996 抗硫酸盐硅酸盐水泥GB/T 750—1992 水泥压蒸安定性试验方法GB 1344—1999 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GB/T 1345—1991 水泥细度检验方法GB/T 1346—1989 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T 2022—1980 水泥水化热试验方法(直接法)GB/T 2059-2000 铜及铜合金带材GB/T 2847—1996 用于水泥中的火山灰质混合材料GB 2938-1997 低热微膨胀水泥GB 5749-1985 生活饮用水质标准GB/T 6645—1986 用于水泥中的粒化电炉磷渣GB 8076—1997 混凝土外加剂GB/T 9142-2000 混凝土搅拌机GB 12573—90 水泥取样方法GB/T 12959—1991 水泥水化热测定方法(溶解热法)GB/T 14684-2001 建筑用砂GB/T 14685-2001 建筑用卵石、碎石GB/T 17671—1999 水泥胶砂强度检验方法(ISO法) GB 50164—1992 混凝土质量控制标准GBJ 80—1985 普通混凝土拌和物性能试验方法GBJ 107—1987 混凝土强度评定标准GBJ 119-1988 混凝土外加剂应用技术规范GBJ 146-1990 粉煤灰混凝土应用技术规范CECS 03:88 钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS38∶92 钢纤维混凝土结构设计与施工规程DL 5017-1993 压力钢管制造安装及验收规范DL/T 5055-96 水工混凝土掺用粉煤灰技术规程DL/T 5057-96 水工混凝土结构设计规范DL/T 5082-99 水工建筑物抗冻设计规程DL/T 5100-1999 水工混凝土外加剂技术规程HG 2288-1992 橡胶止水带JGJ/T 10-95 混凝土泵送施工技术规程JGJ 52-92 普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ53-92 普通混凝土用卵石、碎石质量标准及检验方法JGJ/T55-2000 普通混凝土配合比设计技术规程JGJ 63-89 混凝土拌和用水标准JGJ 104-97 建筑工程冬期施工规程SD 105-1982 水工混凝土试验规程SDJ 12-1978 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)SDJ 17-1978 水利水电工程天然建筑材料勘察规程SDJ 249.1-1988 水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准SDJ 336-1989 混凝土大坝安全检测技术规范(试行)SDJ 338-1989 水利水电工程施工组织设计规范SL 62-1994 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL 172-1996 小型水电站施工技术规范SL 176-1996 水利水电工程施工质量评定规范(试行)AC 1211.1-1995 普通混凝土、重质混凝土及大体积混凝土配合比选择的标准方法AC 214-1989 混凝土强度试验结果评定推荐方法3 总则3.0.1 本标准规范了水工建筑物混凝土的材料、配合比洗涤、施工、温度控制、低温季节施工、预埋件施工、质量控制与检查的基本要求3.0.2 水工混凝土应满足抗压、抗拉、抗渗、抗冻、抗裂、抗冲耐磨和抗侵蚀等设计要求。
长沙理工水工钢筋混凝土结构学教案
长沙理工水工钢筋混凝土结构学教案第一章：绪论1.1 课程介绍了解钢筋混凝土结构学的研究对象和内容，明确其在水利工程中的应用重要性。
理解钢筋混凝土的基本概念，包括混凝土和钢筋的物理、力学性质。
1.2 钢筋混凝土结构的分类熟悉梁、板、柱、墙等常见钢筋混凝土结构的受力特点和应用场景。
掌握不同类型钢筋混凝土结构的受力分析和设计方法。
第二章：钢筋混凝土材料的性质2.1 混凝土的强度学习混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗剪等基本强度的计算方法。
掌握混凝土强度等级的划分及其应用。
2.2 钢筋的力学性能了解钢筋的种类、规格和力学性能要求。
学习钢筋的应力-应变曲线及其力学参数的计算。
第三章：钢筋混凝土构件的设计方法3.1 受弯构件的设计掌握受弯构件的受力分析，明确弯矩、剪力、扭矩等作用效应。
学习受弯构件的抗弯承载力和抗剪承载力的计算方法。
3.2 受压构件的设计了解受压构件的受力特点，明确压力、弯矩等作用效应。
掌握受压构件的抗压承载力和稳定性的计算方法。
4.1 钢筋的加工与安装学习钢筋的加工方法，包括钢筋的调直、切割、焊接等。
掌握钢筋在构件中的布置要求和安装方法。
4.2 混凝土的浇筑与养护了解混凝土的浇筑工艺，明确浇筑顺序和施工要求。
掌握混凝土的养护方法，确保混凝土的强度和耐久性。
第五章：钢筋混凝土结构实例分析5.1 案例一：梁式结构实例分析分析梁式结构的受力特点，计算梁的抗弯承载力和抗剪承载力。
了解梁式结构在实际工程中的应用案例。
5.2 案例二：板式结构实例分析学习板式结构的受力特点，计算板的承载力和变形。
掌握板式结构在实际工程中的应用案例。
第六章：钢筋混凝土结构的抗震设计6.1 地震作用及地震效应了解地震的成因、震级和震中距离等基本概念。
学习地震作用对钢筋混凝土结构的影响，包括地震波的传播和结构的响应。
6.2 抗震设计原则和方法掌握抗震设计的基本原则，包括安全性、适用性和经济性。
学习抗震设计的计算方法和步骤，包括地震作用的计算和结构的抗震承载力分析。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学随着人们对水资源的需求日益增长，建设水利工程成为现代社会的重要任务之一。
而水工钢筋混凝土结构作为水利工程建设的主要材料和技术，对于保障水利工程的安全和可持续发展起到了至关重要的作用。
本文将从水工钢筋混凝土结构的特点、设计原则和施工过程等方面进行探讨。
一、水工钢筋混凝土结构的特点水工钢筋混凝土结构是指以钢筋为骨架、混凝土作为填充材料的一种工程结构形式。
它具有以下几个主要特点：1. 高强度和耐久性：由于钢筋的加入，水工钢筋混凝土结构具有良好的抗压和抗拉强度，能够承受较大的水压力和水力冲击。
同时，混凝土的化学性质使其具备良好的耐久性，能够长期抵御水的腐蚀和侵蚀。
2. 稳定性和刚性：钢筋混凝土结构具有较高的稳定性和刚性，能够抵御外力的破坏和变形。
这对于水利工程来说尤为重要，可以保证水坝、堤坝等水工设施的稳定运行。
3. 施工灵活性：水工钢筋混凝土结构具有较好的施工灵活性，可根据不同工程的需要进行设计和施工。
这一特点使得水工钢筋混凝土结构适用于各种不同类型的水利工程，如水库、渠道、堤坝、泵站等。
二、水工钢筋混凝土结构的设计原则针对水工钢筋混凝土结构的设计，需要考虑以下几个原则：1. 安全性原则：水工钢筋混凝土结构设计必须满足承载力和稳定性的要求，确保结构在水力冲击和外力作用下不会破坏。
设计师需要根据具体工程的情况，合理确定钢筋的配置和混凝土的强度等参数，以保证结构的安全性。
2. 经济性原则：在满足安全性要求的前提下，水工钢筋混凝土结构的设计应尽量追求经济性。
这包括选择合适的材料、减少结构的自重，并合理配置钢筋等。
通过优化设计，可以降低工程造价，提高工程的经济效益。
3. 可持续性原则：水工钢筋混凝土结构的设计应当考虑到工程的可持续发展。
这包括选择环保材料、减少资源的消耗，并且注重工程的维护和维修。
通过合理的设计和施工管理，可延长水工钢筋混凝土结构的使用寿命，降低对环境的影响。
三、水工钢筋混凝土结构的施工过程水工钢筋混凝土结构的施工包括以下几个主要过程：1. 基础处理：在施工之前，需要对工地进行基础处理。
水工钢筋混凝土结构课程设计
《水工钢筋混凝土结构》课程设计姓名: 苏瑞学号： 2014030008 专业： 14级水利水电建筑工程(士官)《水工钢筋砼》课程设计任务书课程设计题目：钢筋混凝土肋形楼盖设计一、设计资料1、设计条件某水电站副厂房属3级水工建筑物，环境条件类别为一类，厂房按正常运行状况设计，设计状况属持久状况，设计状况系数ψ取1.0。
采用外墙及内柱承重，柱网布置如图1所示，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。
图1 副厂房楼盖结构柱网布置图2、设计参数（1）楼层构造20mm厚水泥砂浆抹面（水泥砂浆容重γ1为20kN/m3）。
钢筋混凝土结构层（钢筋混凝土容重γ3为25kN/m3）。
15mm厚混合砂浆粉底（混合砂浆容重γ2为17kN/m3）。
（2）材料混凝土：楼面活荷载标准值q k≤6kN/m时，采用C20；q k＞6kN/m时，采用C25；钢筋：除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HPB235钢筋。
（3）设计参数×B1及荷载楼面活荷载标准值表1 柱网尺寸L1×B1、柱的截面尺寸b×h = 300mm×400mm，楼面活荷载标准值q k按题号柱网尺寸L1由表1给出，如表2所示。
表2 设计参数自选二、设计内容1、肋型结构梁格布置及构件尺寸拟定根据设计任务书提供的设计资料及表1所填有关设计参数进行结构布置；选定材料并拟定构件截面尺寸，板的结构采用单向板结构。
2、结构内力计算根据结构工作状况及结构特点，确定计算简图，并进行荷载计算；计算结构内力，并根据需要绘制内力包络图。
3、截面设计考虑结构设计的安全、经济、便于施工等因素进行截面设计；合理选择受力钢筋，并按要求配置构造钢筋；绘制主梁内力包络图及抵抗弯矩图。
4、绘制构件施工图绘制楼盖结构平面布置图（1:100～1:200）；绘制板、次梁和主梁模板配筋图，根据需要绘制钢筋材料表或钢筋抽样图。
三、课程设计分组及要求1、设计分组学生根据学号按表1确定自己的设计参数，将设计参数填入表2并独立完成课程设计任务。
水工钢筋混凝土结构学复习备忘录
水工钢筋混凝土结构学复习备忘录1. 概述水工钢筋混凝土结构学是研究水工建筑物中钢筋混凝土结构的设计、施工和维护的学科。
该学科涉及结构力学、材料力学、材料科学、耐久性工程等多个领域。
2. 材料特性2.1 混凝土2.1.1 分类- 常态混凝土- 预应力混凝土- 轻质混凝土- 多孔混凝土2.1.2 强度等级按照抗压强度分类，一般采用C30、C40等表示。
2.1.3 性能指标- 抗压强度- 抗拉强度- 弹性模量- 泊松比- 耐久性（抗渗、抗碳化、抗冻融等）2.2 钢筋2.2.1 分类- 热轧钢筋- 冷加工钢筋- 高强度钢丝- 预应力钢丝- 钢绞线2.2.2 性能指标- 抗拉强度- 屈服强度- 伸长率- 弯曲性能3. 设计原理3.1 结构体系- 框架结构- 平面结构- 空间结构- 组合结构3.2 设计原则- 安全系数原则- 极限状态设计法- 荷载组合- 允许 Stress-Strain 曲线3.3 抗力设计- 抗压设计- 抗拉设计- 抗弯设计- 抗剪设计3.4 耐久性设计- 抗渗设计- 抗碳化设计- 抗冻融设计4. 施工技术4.1 模板工程- 模板的类型及应用- 模板的安装与拆除4.2 钢筋工程- 钢筋的加工- 钢筋的连接- 钢筋的安装4.3 混凝土工程- 混凝土的制备- 混凝土的运输- 混凝土的浇筑- 混凝土的养护5. 维护管理- 定期检查- 维修与加固- 监测与预警6. 复计划6.1 第一阶段- 材料特性（2周）- 设计原理（3周）6.2 第二阶段- 施工技术（3周）- 维护管理（2周）6.3 模拟考试（1周）7. 参考资料- 《水工钢筋混凝土结构学》- 相关设计规范和标准- 学术论文和研究报告以上就是您的水工钢筋混凝土结构学复备忘录，希望对您的复有所帮助。
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水工钢筋混凝土结构学
第1章
钢筋混凝土结构材料的 物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构材料的物理力学性能
授课内容
1.2
混凝土的物理力学性能
授课内容
第1章
钢筋混凝土结构材料的物理力学性能
1.2 混凝土的物理力学性能
1.2.1 混凝土的强度
立方体抗压强度 fcu
测定方法
标准试件：
150mm ×150mm × 150mm 的立方体；
轴心抗拉强度 ft
直接受拉法（我国常用）
标准试件 100mm×100mm×500mm，两端埋设变形筋；
标准条件养护，标准拉伸试验测定； 计算公式
ft
P A
P-破坏拉力； A-横截面面积
劈拉法（国外常用） 圆柱体标准试件，标准条件养护，标准劈拉试验测定 计算公式
2P ft a2
混凝土的-关系表达式 反映混凝土受力全过程的重要力学特征；
是钢筋混凝土结构的一个基本问题； 是分析截面应力、建立构件承载力和变形公式的依据; 混凝土-关系表达式; 上升段
2 0 2 0 0
1.2 混凝土的物理力学性能
得的具有95%保证率的立方体抗压强度。
第1章
钢筋混凝土结构的材料
骨料、拌和、养护、试验等有一定随机性差异; 相同配合比混凝土的抗压强度一般不同； 混凝土抗压强度是随机变量，有一定的概率分布
概率密度 f
5% fcu,k fcu(N/mm2)
fcu 的概率分布曲线（正态分布）
标准条件养护：温度20±3℃，湿度≥90%，龄期 28d； 标准试验 ：加载速度0.2~0.3N/mm2/s，两端不涂油脂；
计算公式:
f cu
P A
P-试件破坏时的压力（N） A-试件截面面积（mm2）。
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土立方体抗压强度试验
1.2 混凝土的物理力学性能
降低构件的受力（超静定结构支座不均匀沉降）；
减小大体积混凝土内的温度应力； 受拉徐变可延缓收缩裂缝的出现
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土的温度变形和湿度变形
温度变形 温度变化引起混凝土膨胀收缩； 变形受到约束会产生温度应力
湿度变形
混凝土失水、充水分别产生干缩、湿胀；
C10，C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50, C55, C60
水工钢筋混凝土结构常采用的强度等级
C15, C20, C25
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
几点说明
混凝土结构主要是利用抗压强度;
抗压强度是混凝土力学性能中的基本指标; 一些水工混凝土浇筑后经长时间后才承担设计荷载； 可根据建筑物投入运行时间采用混凝土后期强度
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土强度等级
规范用混凝土抗压强度标准值确定； 表示符号 C ，单位 N/mm2(或MPa)
原因 混凝土在结构中主要用于抗压； 抗压强度易于测定，数值稳定； 与其它强度指标有较好的量化关系，便于换算 水利水电工程混凝土分为11个强度等级
P-破坏拉力； a-横截面边长或直径
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土抗拉强度试验
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
ft 与 fcu 的换算关系
试验室
f t 0 . 26 f
2 3 cu
6 5 4 3
ft
2/ 3 f t 0.26fcu
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土的徐变
混凝土在荷载的长期作用下，应力不变而其变形随时间而不
断增长的现象称为徐变
混凝土的徐变
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
产生原因：
混凝土中凝胶体在应力作用下产生持续粘性流动； 混凝土内部的微裂缝在应力作用下不断发展
对混凝土结构的影响 徐变会使构件的变形（挠度）增大； 引起预应力损失； 在长期高应力作用下，甚至会导致破坏；
10 5 Ec 34 . 74 2 .2 f cu
－ Ec不仅与fcu有关，还受其它因素影响； －上式有一定误差，但基本能满足工程的要求； －现行规范采用经验公式确定混凝土的Ec； －各强度级别混凝土的Ec列于附录2表2； －受拉Ec与受压Ec接近，计算中取同一值
1.2 混凝土的物理力学性能
内蒙古农业大学多媒体课件
水工钢筋混凝土结构学
Reinforced Concrete Structures for Hydraulic Engineering
主讲
牟献友
水利与土木建筑工程学院
办公室： 水利楼511室，电话 4304695，13947186865 E-mail: mouxianyou@， QQ: 5030875
第1章
钢筋混凝土结构的材料
采用标准方法测定 fcu的原因 尺寸影响 温度、湿度 龄期 加载速度、油脂 采用非标准试件的折算系数
1.05 ，200mm ×200mm × 200mm； 0.95 ，100mm ×100mm × 100mm 混凝土抗压强度标准值 fcu,k
采用标准试件，在标准条件下养护至28天，用标准试验测
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土在重复荷载下的-曲线
混凝土的变形包括两部分；
c cp ce
0.5fc
随加载-卸载次数增加塑性
εce
εcp
变形逐渐减少；
加载-卸载5-10
次, 塑性
5~10 次
变形为0 ；
-曲线可闭合为一直线
混凝土在重复荷载下的-曲线
规范
2 f t 0 . 88 0 . 26 f cu 2 0 . 23 f cu 3 3
2 1
fcu
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
ft<<fcu
ft 与 fcu之间的关系
ft 也是混凝土的基本力学性能
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
受拉变形模量
' E ct tE c
剪切变形模量
由弹性理论求得的计算公式
G
Ec 2 1
c
c - 泊松比
在应力较大时，混凝土的塑性变形比较显著； 当进行和转换时，采用EC误差较大，需采用EC′
1.2 混凝土的物理力学性能
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
棱柱体抗压强度-轴心抗压强度 fc
采用150mm×150mm×300mm棱柱体标准试件，按标准养护
和标准试验测的混凝土强度；
长度比横截面大得多， fc较接近实际构件混凝土的实际强度； 对于同一混凝土， fc < fcu ； fc 与 fcu 的换算关系， 试验室
1.2.2 混凝土的变形
一次短期加载时的-关系
形主要是骨料和水泥结晶体受力产生 的弹性变形。
OA段－加载至(0.3~0.4)fc，变
(MPa)
B
30
C 峰点 D 拐点
临界 点
上 AB段－裂缝稳定扩展阶段，B点 升 的应力可以作为长期抗压强度的依据。 段 BC段－不稳定裂缝扩展阶段，
C点的应力为棱柱体的抗压强度fc， 相应的应变称为峰值应变 ，一般 0 在0.002附近。
下降段
20
A
10
E 收敛
比例极限 点
上升段
下降段CE是混凝土达到峰值应 力后裂缝继续扩展、贯通。D 点后，只靠骨料间的咬合力和 摩擦力与残余承载面承受荷载。 收敛点E是曲线中曲率最 大的一点，E开始以后的 曲线称为收敛段。
×10-3
0
2
4
6
8
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
f c 0 . 76 f cu
考虑实际工 程和实验室 之间差异的 折减系数
规范
f c 0 . 88 0 . 76 f cu 0 . 67 f cu
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
混凝土轴心抗压强度试验
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章
钢筋混凝土结构的材料
fc
70 60
c
b
C80
d
d′
下降段
0
50
C60
0 = fc； 0 = 0.002;
=0.002（均匀受压）
a
0
40
C40
30
cu = 0.0033 (受弯）；
20
0
0.002
0 0.001 0.002
C20
cu
0.0033
0.004
10
混凝土的-曲线
0.003
混凝土抗压强度随龄期的相对增长率 水泥品种 7 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 0.55-0.65 0.45-0.55 0.45-0.55 混凝土龄期（天） 28 1.0 1.0 1.0 60 1.10 1.20 1.15 90 1.15 1.30 1.25 180 1.20 1.40 1.30