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建筑力学
1.6.1.2 1.2 材料压缩时的力学性能
1.2 材料压缩时的力学性能

1.2.1 低碳钢压缩试验

低碳钢受压时的应力-应变曲线如图5-3中的实线所示,将它与受拉时的应力-应变曲线(见图5-3中的虚线)进行比较可以看出如下几点。

图5-3

在应力未超过屈服极限时,两个图形是重合的。因此,受压时的弹性模量E、比例极限σp和屈服强度σs与受拉时相同。

当应力超过屈服极限后,受压的曲线不断上升,其原因是试件的截面不断增加,由鼓形最后变成了薄饼形。

由于钢材受拉和受压时的主要力学性能相同,所以钢材的力学性能都由拉伸试验来测定,不必进行压缩试验。

1.2.2 铸铁压缩试验

对于脆性材料,压缩试验是必要的。脆性材料如铸铁、混凝土和砖石等,受拉时也是在很小的变形下就发生破坏,但其抗压的能力远远大于抗拉的能力,所以,脆性材料常用于受压的构件,以充分利用其抗压性能。

铸铁的压缩试验表明:在应力-应变的关系曲线上,没有明显的直线部分,也没有屈服阶段。强度极限σb可以测得,其值一般为受拉时的强度极限的4~5倍,试件破坏时,沿着接近于45°的斜面上裂开,如图5-4所示,这说明铸铁的抗剪强度低于抗压强度。表5-1列出了几种常用材料在常温与静载下的力学性能,以供参考。

图5-4

表5-1 几种常用材料在常温与静载下的力学性能