钢筋的力学性能.

一、钢筋的低温性能
由于我国地震区分布广、 南北温差大, 北方温度可在零下 40 摄氏度以下,因此北方地震区应使用具有良好抗低温脆性的钢 筋。目前, 我国不分温度差别对钢筋的影响, 一律使用同样牌 号的钢筋, 忽略了钢筋低温脆断的隐患。钢筋的焊接处是抗震 的薄弱环节, 应保证钢筋焊接接头也具有良好的抗震性能。 PS:钢筋冷加工处理后可以提高屈服强度，但是这是以 牺牲塑形，增加脆性为代价的，会使其焊接性能变差，对结 构不安全，所以要焊接后再冷拉。
一、钢筋的低温性能
一般情况下, 发生地震时有纵波和横波, 纵波的破坏性不大, 造 成建筑物倒塌的是横波。地震波是交变的, 且振幅较大时的频 率为 1 Hz~ 3Hz, 持续时间多在一分钟以内。地震波使钢筋混 凝土开裂处的钢筋承受极大的交变载荷, 在水平方向产生很高 的循环应变, 其断裂过程与高应变低周疲劳行为极为相似。因 此用于抗震结构的钢筋应具有良好的高应变低周疲劳性能, 避 免在地震过程中发生断裂。 根据建筑结构钢在交变地震载荷下的失效模式及其特定 的服役条件, 一般公认的以高应变低周疲劳为主的结构材料的 相关抗震性能指标有:
度，而对塑形和韧性没有明显的影响。
一、钢筋的低温性能
磷：使钢筋的冷脆性显著增加，低温下的冲击韧性下降，
可焊性降低。 氧：降低韧性，促进时效倾向，降低可焊性。 氮：使钢筋的强度提高，塑形和韧性显著下降，加剧钢筋 的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。
钛：提高强度和改善韧性，减少时效倾向，改善可焊性。
钒：提高强度，减小时效敏感性。
脆性性能增加，这种称为金属的冷脆性或冷脆倾向。具有 冷脆倾向的材料，如材料具有初始缺陷或裂纹时，容易发 生低温脆断。
一、钢筋的低温性能 1.1.1 钢筋的化学成分：
影响钢筋性能的最主要的元素是碳，除碳外，还有少量的
铁、硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒等元素，虽其含量 少，但对钢筋的性能影响很大。 碳：钢筋的抗拉强度随含碳量的增大而提高，碳还可以降 低钢筋的塑形，增加钢筋的冷脆性和时效敏感性；当含碳 量高于0.3%时，将显著降低钢筋的可焊性。 硅：当钢筋中硅的含量低于1.0%时，能显著提高钢筋的强
一、钢筋的低温性能
PS: 高循环疲劳（ HCF，高周疲劳）。作用于零件、构件的应力 水平较低 ，破坏循环次数一般高于10^4的疲劳 ，弹簧、传 动轴等的疲劳属此类。 低循环疲劳（LCF，低周疲劳）。作用于零件、构件的应力 水平较高 ，破坏循环次数一般低于10^3～10^4的疲劳，如 压力容器、燃气轮机零件等的疲劳。
称为时效。因时效而导致性能改变的程度称为时效敏感性。时效
敏感性愈大的钢筋，经过时效后其冲击韧性和塑形的降低显著。
一、钢筋的低温性能 1.3 钢筋的冷加工：
钢筋冷加工对力学性能有何影响？
冷加工对力学性能有这样的影响：提高屈服强度，抗压强 度也稍有增长，塑形和韧性降低。经冷加工处理的钢材， 不仅力学性能上有所改变，而且可调直和清除锈皮，同时 可取得明显的经济效益，当提高钢筋屈服强度20%-50%时， 可节约钢筋20%-30%。
一、钢筋的低温性能 1.2 钢筋的冲击韧性:
钢筋的冲击韧性与哪些因素有关？何谓冷脆临界温度和时效敏感
性？ 钢筋的冲击韧性与钢筋的化学成分，内部组织状态，以及冶炼、 轧制质量、加工有关。 冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开始时下降平缓，当达 到某一温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种现象称为钢筋 的冷脆性，这时的温度为脆性临界温度。 随时间延长而表现出强度提高、塑形和冲击韧性降低，这种现象
钢筋的力学性能
内容简介
钢筋的低温性能 钢筋的疲劳断裂 钢筋的应力腐蚀 钢筋的徐变与松弛
参考文献
一、钢筋的低温性能 1.1 引言：
地球上可以利用的土地和资源是有限的。人类为了争取更
大的生存空间 , 土木工程在将来必将向深海拓宽、向极 地进军、向太空迈进。极地和太空的一个共同特点就是环 境温度低。我国东北地区的最低温度纪录为 - 53.4 ℃, 南 极 地 区 的 最 低 温 度 记 录 为- 68.2 ℃, 而 月球最低温度为 - 183 ℃。在这种情况下 , 研究适用 于低温环境下的钢筋混凝土结构具有重要的意义。
一、钢筋的低温性能
1.4抗震钢筋的低温脆性：
目前钢材的低温性能研究主要针对结构钢材 , 如Q235钢， 16MnV 钢 ,15MnV 钢 ,16Mnq 钢和 14MnNbq钢等 , 且主要 集中在-60 ℃以上。研究表明 , 钢材的强度随温度的降低而升 高 , 塑性和韧性则随着温度的降低而降低 。对于国内工程中 常用百度文库钢筋 , 尚缺乏这一方面的研究 , 且温度范围需进一步扩 大。为此 , 对三种钢筋 ( 热轧带肋钢筋 HRB335 、HRB400 和热轧细晶粒钢筋 HRBF500) 在-180 ～- 80 ℃环境下进行了 低温拉伸试验。旨在通过试验初步研究超低温下建筑钢筋的 力学性能 , 为进一步分析钢筋混凝土结构构件的低温受力性 能做准备。
一、钢筋的低温性能
(1) 高应变低周疲劳 (2) 强度与塑性的配合; (3) 应变时效敏感性; (4) 低温脆性; (5) 可焊性。 由于钢筋在地震时主要承受高应变低周载荷的冲击, 因此要求 抗震钢筋首先应具有抗高应变低周疲劳的性能, 而良好的韧性 以及强韧性的配合是抗高应变低周疲劳的基础。应变时效敏 感性是衡量钢筋抗震性能的一个重要指标, 热轧钢筋应变后经 过一段时间的放置, 因时效作用导致钢筋性能发生变化, 强度 升高, 韧性降低, 随着韧性的降低其对地震能的吸收减少, 抗震 能力减弱, 因此希望钢筋具有较低的应变时效敏感性。
一、钢筋的低温性能 1.1 引言：
为了解混凝土结构在低温下的工作性能 ,对其进行耐久性
评估、寿命预测以及相应的计算机仿真分析 , 钢筋在低 温下的力学性能是其中基础而关键的问题之一。 碳素钢或普通低合金钢筋都是以体心立方晶格的铁素体为 基本结构。这种金属中的原子，随着温度降低，热运动减
少，反映在力学性能方面，为强度增高、塑性或韧性降低，