高强钢筋应用及产业化 - 图文

高强钢筋的合理应用

及

产业化发展方向

中国建筑科学研究院

徐有邻

北京北三环东路30号(100013)

010-64517263

一．混凝土结构对钢筋性能的要求

1.强度

（1）屈服强度：屈服是热轧钢筋强度等级的标志。预应力筋（硬钢）取非比例应力作条件屈服强度。屈服强度用于结构承载力计算，决定了构件的配筋。（2）极限强度：钢筋能承受的最大应力为极限强度，极限强度相应于钢筋断裂-传力中止。极限强度用于结构的防连续倒塌设计，决定了结构的防灾性能。

(3) 疲劳强度:吊车梁及其它构件的钢筋在交变疲劳荷载作用下，钢筋性能蜕化（降低）。疲劳强度比静力作用下的强度低得多，与疲劳荷载的性质有关。

2.延性

延性是钢筋拉断前的变形性能，涉及构件断裂和结构倒塌。(1)均匀伸长率:钢筋极限强度相应的应变为均匀伸长率δgt（最大力下总伸长率Agt）是钢筋能够达到的最大应变。传统断口伸长率（δ5、δ100…）不是延性的代表，已不采用（图）。

(2)强屈比:钢筋拉断与屈服力学参量的比值为强屈比，反映从屈服到断裂过程的长短。极限强度与屈服强度的比值为强屈比，极限应变与屈服应变的比值即为“延性”。强屈比大的钢筋延性好。

硬钢延性差强屈比小，往往发生无预兆的脆性断裂破坏（图）。

(3)超强比:抗震钢筋实际强度不能超过其标准强度太多,“超强”的钢筋延性变差，还可能造成“塑能铰转移”的后果，影响安全。(4)耗能特性:下图中为各种钢筋的应力-应变关系曲线、强度和均匀伸长率。一般钢筋强度高就延性差；反之强度低就延性相对较好。钢筋的耗能特性(达到屈服或断裂时单位质量钢筋所消耗的能量)能够全面反映其综合力学性能。

耗能特性W 以图中本构关系曲线下的积分面积除以钢材的密度求得(单位N·m/Kg)。钢筋的耗能特性反映了其强度和延性的综合性能，是衡量钢筋力学性能的重要指标。

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