超低温下钢筋单轴受拉时的应力-应变关系

第７期刘爽，等：超低温下钢筋单轴受拉时的应力一应变关系１钢筋的低温拉伸试验

１．１试验设备

先期试验在上海材料研究所金属检测实验室进

行，只测得钢筋的屈服强度和极限强度．后期试验在

同济大学力学试验中心进行．研究钢筋低温力学性

能的试验设备包括加载、降温和温度控制以及数据

测量和记录等三个系统．试验装置的基本原理是利用冷却剂获取试验所需的低温条件，冷却剂采用的是液氮和空气的混合气体．试验设备原理见图１，试验设备见图２．

拉伸试验机

、（

墅胡：

霉婪吣‘’ｌ＝±＝●∥吣Ｉｌ

图１低温拉伸试验原理

Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｅｎｓｉｏｎｔｅｓｔ

ａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

图２试验装置

Ｆｉｇ．２Ｔｅｓｔｓｅｔ－ｕｐ

１．２试件制作

选择在建筑工程中广泛应用的、直径ｄ＝２５瑚ｍ的２种热轧带肋钢筋ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００和１种新型热轧细晶粒钢筋ＨＲＢＦ４００．表１列出了试验钢筋的力学指标及化学成分［１１｜．

钢筋试件按照《金属材料室温拉伸试验方法》（ＧＢ／Ｔ２２８—２００２）［１２］及《金属材料低温拉伸试验方法））（ＧＢ／Ｔ１３２３９－－２００６）［１３１的要求制作．第一批钢筋拉伸试件标距长度Ｚｏ＝５０ｍｍ，平行段总长Ｌ＝６０ｍｍ．由于更换了试验设备，第二批钢筋的Ｚｏ＝１００ｍｍ，Ｌ＝１３０ｍｍ．其他指标相同．试件的尺寸如图３所示，图４为加工好的实物照片．试件编号如表２所示．

表１试验钢筋的力学指标及化学成分

Ｔａ．１Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｅｓｔｓｐｅｃｉｍｅｎｓ

注：ｑｔ（Ｃ）为碳当量，ｑｔ（Ｃ）＝ｇ（Ｃ）＋ｑ（Ｍｎ）／６＋ｑ（Ｃｒ，Ｖ。Ｍｏ）／５＋ｑ（Ｃｕ，Ｎｉ）／１５；ｆｙ为屈服强度；，ｕ为极限强度；ｅｕ为极限应变；Ｄ为１８０。

冷弯芯直径；ｗ为质量分数．

图３拉伸试件几何尺寸（单位：ｍｍ）

Ｆｉｇ．３Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｔｅｓｔｓｐｅｃｉｍｅｎｓ（ｕｎｉｔ：ｒａｍ）

图４加工好的拉伸试件

表２钢筋低温拉伸试件的编号

Ｔａｂ．２Ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ’ｎａｍｅｓ

注：Ｌ代表第一批试验钢筋试件，Ｇ代表第二批试验钢筋试件；

Ａ表示ＨＲＢ３３５，Ｂ表示ＨＲＢ４００，Ｃ表示ＨＲＢＦ４００；１—７分别对应ｚＯ℃，一８０℃，一１００℃，一１２０℃，一１４０℃，

一１６０℃。一１８０℃．

超低温下钢筋单轴受拉时的应力-应变关系

作者：刘爽， 顾祥林， 黄庆华， 张伟平， LIU Shuang， GU Xianglin， HUANG Qinghua，ZHANG Weiping

作者单位：同济大学,建筑工程系,上海,200092

刊名：

同济大学学报（自然科学版）

英文刊名：JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)

年，卷(期)：2010,38(7)

1.Danie1ou A;Rivat J;Robillard M Fatigue mechanics in an interstitial free steel:analysis through the behavior of UHP iron doped with C and Mn 2001(12)

2.Miura T;Murano S Required impact resistance of reinforcing bars at very low temperatures 1985

3.Elites M;Comes H;Planas J Behavior at cryogenic temperatures of steel for concrete reinforcement 1986(05)

4.顾祥林混凝土结构基本原理 2004

5.GB/T13239-200

6.金属材料低温拉伸试验方法 2006

6.GB/T228-2002.金属材料室温拉伸试验方法 2002

7.刘爽;顾祥林;黄庆华超低温下钢筋力学性能的试验研究 2008(增刊)

8.王元清;武延民;石永久低温对结构钢材主要力学性能影响的试验研究[期刊论文]-铁道科学与工程学报

2005(01)

9.Sleigh G The behaviour of steel at low temperatures 1982

10.Whiteley J D;Armstrong B M;Welburn R W Reinforcing and prestressing steels for cryogenic applications 1982

11.Kunitake T;Hirakawa K;Aihara K Concrete reinforcement steel bars for low temperature services 1979(11)

12.王笃学温度对混凝土的影响 1997(01)

13.李雄耀;王世杰;程安云月球表面温度物理模型研究现状[期刊论文]-地球科学进展 2007(05)

14.陈锦年;褚健婷;许兰英南极气候和海冰的时空变化特征及其与太平洋海温场的关系[期刊论文]-海洋学报2003(06)

本文链接：/Periodical_tjdxxb201007003.aspx