思考与练习
1、基本力学性能
1—1
混凝土凝固后承受外力作用时,由于粗骨料与水泥砂浆得体积比、形状、排列得随机性，弹性模量值不同，界面接触条件各异等原因,即使作用得应力完全均匀,混凝土内也将产生不均匀得空间微观应力场。在应力得长期作用下,水泥砂浆与粗骨料得徐变差使混凝土内部发生应力重分布,粗骨料将承受更大得压应力。
在水泥得水化作用进行时,水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料,此收缩变形差使粗骨料受压,砂浆受拉，与其它应力分布.这些应力场在截面上得合力为零,但局部应力可能很大,以至在骨料界面产生微裂缝。
粗骨料与水泥砂浆得热工性能(如线膨胀系数)得差别,使得当混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时,两者得温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。由于混凝土就是热惰性材料，温度梯度大而加重了温度应力．环境温度与湿度得变化,在混凝土内部形成变化得不均匀得温度场与湿度场,影响水泥水化作用得速度与水分得散发速度，产生相应得应力场与变形场，促使内部微裂缝得发展,甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力得持续作用下，因水泥凝胶体得粘性流动与内部微裂缝得开展而产生得徐变与时俱增,使混凝土得变形加大,长期强度降低。
另外,混凝土内部有不可避免得初始气孔与缝隙，其尖端附近因收缩、温湿度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区,其应力分布更复杂,应力值更高。
1－2
解:若要获得受压应力－应变全曲线得下降段,试验装置得总线刚度应超过试件下降段得最大线刚度。
采用式(1—6）得分段曲线方程,则下降段得方程为: ,其中 ，
混凝土得切线模量
考虑切线模量得最大值,即得最大值:
dy0.8(x?1)2?x?x(1.6x?0.6)?0.8(x2?1)?? , x?1 2222dx[0.8(x?1)?x][0.8(x?1)?x]令,即:
整理得： ;解得:
fc26?d???dy?2 ?Ect,max?????0.35??5687.5N/mm????31.6?10?d??max?dx?max?p试件下降段得最大线刚度为：
22A2100mmEct,max??5687.5N/mm??189.58kN/mm >150kN/mm L300mm所以试件下降段最大线刚度超过装置得总线刚度,因而不能获得受压应力—
应变全曲线（下降段）。
１—3
解：计算并比较混凝土受压应力-应变全曲线得以下几种模型:
① Ｈognestad： （取） ② Rüsch:
③ Keｎｔ-Parｋ： (取) ④ Sahliｎ: ⑤ Ｙoung: ⑥ Dｅsayi: ⑦ 式(1－6)：
令，计算,结果如表1—３.
表1-3 几种混凝土受压应力－应变全曲线得计算结果
y x ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 0 0 ０ ０ 0 0 0 ０ ０、５ 0、75 0、７5 ０、75 ０、8２ 0、７１ 0、8０ ０、75 １ 1 1 1 1 1 １ 1 1、5 2 2、5 3 3、5 4 ４、5 5 0、９０、70、60、85 0、78 0、55 0、48 0、40 3 ０ ３ 1 1 1 1 1 1 1 1 ０、0、20、2０、0、67 0、50 0、33 0、20 83 ０ ０ 20 0、90、２0、１0、０0、74 0、56 0、41 0、20 １ 9 4 9 0、71 0、92 ０、91 0 0、80、６０、０、0、３0、69 0、47 ０ 0 ５3 42 8 ０、０、0、５０、０、0、48 0、43 77 ６5 ６ 38 34 将7种曲线在同一坐标图内表示出来,进行比较，见图１－3。
图１-３ 几种混凝土受压应力—应变全曲线
1－4
解：棱柱体抗压强度采用不同得计算式计算结果如下:
(1) (2) （3)
峰值应变采用本书建议计算式，取：
?p?(700?172fc)?10?6?(700?172?20.267)?10?6?1.474?10?3
受压应力-应变曲线关系采用分段式：
对于C30混凝土,,取， 即:
初始弹性模量 峰值割线模量 轴心抗拉强度
受拉应力—应变曲线为： ,其中，。 即:
抗剪强度
剪应力—剪应变曲线为：，其中,. 峰值割线剪切模量 初始切线剪切模量
2、主要因素得影响
2—1
钢筋混凝土原理和分析 第三版课后答案
