拉伸速率對鋼筋力學(xué)性能的影響論文
摘要：伴隨我國市場經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，人們消費(fèi)能力予以提升，對建筑物的需求量與日俱增，為建筑行業(yè)良性發(fā)展提供條件，其中鋼筋作為工程建設(shè)中常用材料，其力學(xué)性能直接影響工程穩(wěn)定性及建設(shè)質(zhì)量，本文通過對拉伸速率對鋼筋力學(xué)性能測定結(jié)果的影響進(jìn)行分析，以期為提升工程建設(shè)質(zhì)量，保障鋼筋應(yīng)用成效提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞：拉伸速率試驗(yàn)；鋼筋力學(xué)性能；測定結(jié)果；影響
鋼筋即螺紋鋼多為條狀，通常作為支撐物骨架，為滿足工程建筑客觀需求，鋼筋種類得以豐富，主要包括帶肋鋼筋、圓鋼筋等，還可依據(jù)供應(yīng)形式、生產(chǎn)工藝、軋制外形、直徑大小、化學(xué)成分以及用途予以分類，為提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。其中，拉伸速率對鋼筋力學(xué)性能會產(chǎn)生一定影響，同時(shí)影響其穩(wěn)定性，為使鋼筋力學(xué)性能更加高效，分析其力學(xué)性能測定結(jié)果及影響顯得尤為重要。
1淺述拉伸速率試驗(yàn)
拉伸試驗(yàn)即抗拉試驗(yàn)是檢測金屬材料特性的常見試驗(yàn)方法，主要用于研究材料性能及其是否符合某種特定要求，經(jīng)拉伸試驗(yàn)后可得到屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、比例極限、伸長率、彈性極限、彈性模量、斷面收縮率、屈服強(qiáng)度等試驗(yàn)材料各項(xiàng)拉伸性能數(shù)據(jù)，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)置于材料應(yīng)用及研究環(huán)境中，可明晰材料特性及其是否符合應(yīng)用要求，為試驗(yàn)者提供行之有效的參考依據(jù)。除以GB//T228.1-2010為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行常溫拉伸試驗(yàn)材料外，還可進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，能夠在此過程中獲取蠕變數(shù)據(jù)，充實(shí)拉伸試驗(yàn)結(jié)論，凸顯該試驗(yàn)科學(xué)性及有效性。為提高拉伸試驗(yàn)精準(zhǔn)性，我國推行GB/T228.1-2010、GB/T228.2-2015、GB/T1499.2-2007等標(biāo)準(zhǔn)，為確保拉伸試驗(yàn)科學(xué)可靠提供依據(jù)。基于本文試驗(yàn)研究對象為鋼筋，為此試驗(yàn)人員可以GB/T228.1-2010為標(biāo)準(zhǔn)，完成試驗(yàn)任務(wù)并獲取試驗(yàn)結(jié)果，為分析該試驗(yàn)對鋼筋力學(xué)性能測定結(jié)果的影響奠定基礎(chǔ)[1]。
2分析拉伸速率對鋼筋力學(xué)性能測定結(jié)果的影響
2.1拉伸試驗(yàn)準(zhǔn)備階段。為使本文分析結(jié)論更具普遍性，所使用的試驗(yàn)設(shè)備為萬能試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)材料是直徑為16mm的30根鋼筋，以6根為一組分別展開5組試驗(yàn)，所選擇的應(yīng)力速率（Mpa/s）分別為16—20、26—30、36—40、46—50、56—60，以便保證試驗(yàn)結(jié)果分析科學(xué)、精準(zhǔn)。除準(zhǔn)備拉伸試驗(yàn)材料、設(shè)備外，為保障本次試驗(yàn)富有效用，依據(jù)鋼筋力學(xué)性能測定需求設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃，規(guī)范試驗(yàn)操作步驟，設(shè)立試驗(yàn)監(jiān)督小組，確保各個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得以精確記錄[2]。
2.2拉伸試驗(yàn)結(jié)果（見圖表一）。圖表一內(nèi)為本次拉伸試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)該圖表可展開如下分析：一是屈服強(qiáng)度（MPa）與應(yīng)力速率（MPa/s）成正相關(guān)性。通過對比圖表中應(yīng)力速率、屈服強(qiáng)度這兩欄可以看到，當(dāng)拉伸試驗(yàn)施加給鋼筋材料的應(yīng)力速率不斷增加時(shí)，試驗(yàn)材料所顯現(xiàn)出的屈服強(qiáng)度隨之增加。例如，在第一組以16～20（MPa/s）為應(yīng)力速率進(jìn)行試驗(yàn)的6根鋼筋中，其單個(gè)屈服強(qiáng)度最高為428.7.，最低為413.8，平均值為420.9，標(biāo)準(zhǔn)差為4.78，這表明試驗(yàn)鋼筋屈服強(qiáng)度有所增加，并受應(yīng)力速率影響較為明顯；二是抗拉強(qiáng)度（MPa）與應(yīng)力速率（MPa/s）成正相關(guān)性。通過對比圖表中應(yīng)力速率、抗拉強(qiáng)度可知，當(dāng)拉伸試驗(yàn)施加給5組試驗(yàn)材料的`應(yīng)力速率不斷增加時(shí)，試驗(yàn)材料所顯現(xiàn)出的抗拉強(qiáng)度越來越大。例如，在第三組以36～40（MPa/s）為應(yīng)力速率進(jìn)行試驗(yàn)的6根鋼筋中，其單個(gè)抗拉強(qiáng)度最高為608.2，最低為596.1，平均值為603.7，標(biāo)準(zhǔn)差為4.48，這說明拉伸試驗(yàn)中的鋼筋抗拉強(qiáng)度與應(yīng)力速率成正相關(guān)性，相較于屈服強(qiáng)度來講，抗拉強(qiáng)度受應(yīng)力速率影響較小，這一點(diǎn)通過縱向?qū)Ρ惹䦶?qiáng)度與抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可以充分體現(xiàn)出來；三是抗拉速率受屈服強(qiáng)度影響較為嚴(yán)重。在拉伸試驗(yàn)過程中應(yīng)力速率不斷增加，當(dāng)屈服強(qiáng)度發(fā)生變化后，抗拉強(qiáng)度隨之有所轉(zhuǎn)變，這表明鋼材屈服強(qiáng)度受應(yīng)力速率影響，這種影響不會無限增加并會在某個(gè)峰值停下，即為鋼材的極限狀態(tài)。
2.3拉伸試驗(yàn)結(jié)論
鋼筋在工程建設(shè)過程中之所以會發(fā)生形變，主要是源于其在位錯過程中運(yùn)動并產(chǎn)生動能，這部分能量是造成鋼筋形變的內(nèi)因，其中位錯沿滑移面以滑動形式運(yùn)動，加之外力作用使位錯面會朝著荷載方向轉(zhuǎn)移，如若在此過程中拉伸速率增加，在短期內(nèi)將無法支持滑移面朝荷載方向位移，增加位錯滑移難度，屈服強(qiáng)度隨之增加，為此鋼筋拉伸需控制合理范圍內(nèi)，方可發(fā)揮其最優(yōu)力學(xué)性能[3]。
3結(jié)語
綜上所述，在當(dāng)今建筑工程中鋼筋極為常見，其力學(xué)性能直接影響建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及建筑工程綜合質(zhì)量，為此施工方需明晰鋼筋力學(xué)性能，必要時(shí)采用拉伸速率試驗(yàn)，用科學(xué)有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)施工單位合理應(yīng)用鋼筋，優(yōu)化鋼筋施工工藝，為提高工程建設(shè)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]王光平,袁永興.拉伸速率對鋼筋力學(xué)性能測定結(jié)果的影響分析[J].建材與裝飾,2017(47):255.
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[3]胡紹峰,李明,張硯達(dá),等.堿性環(huán)境下不同基體材料GFRP筋的拉伸性能試驗(yàn)研究[J].玻璃鋼/復(fù)合材料,2017(11):72-76.
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