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，由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排列的随机性，弹性模量值不同，界面接触条件各异等原因，即使作用的应力完全均匀，混凝土内也将产生不均匀的空间微观应力场。在应力的长期作用下，水泥砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土内部发生应力重分布，粗骨料将承受更大的压应力。
在水泥的水化作用进行时，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，和其它应力分布。这些应力场在截面上的合力为零，但局部应力可能很大，以至在骨料界面产生微裂缝。
粗骨料和水泥砂浆的热工性能（如线膨胀系数）的差别，使得当混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时，两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。由于混凝土是热惰性材料，温度梯度大而加重了温度应力。环境温度和湿度的变化，在混凝土内部形成变化的不均匀的温度场和湿度场，影响水泥水化作用的速度和水分的散发速度，产生相应的应力场和变形场，促使内部微裂缝的发展，甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力的持续作用下，因水泥凝胶体的粘性
流动和内部微裂缝的开展而产生的徐变与时俱增，使混凝土的变形加大，长期强度降低。
另外，混凝土内部有不可避免的初始气孔和缝隙，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-应变全曲线的下降段，试验装置的总线刚度应超过试件下降段的最大线刚度。
采用式（1-6）的分段曲线方程，则下降段的方程为：
??xx?y? ，其中 ，x?1 2?pfc0.8(x?1)?xd?dyfc?? d?dx?py?混凝土的切线模量Ect?考虑切线模量的最大值，即
dy的最大值： dxdy0.8(x?1)2?x?x(1.6x?0.6)?0.8(x2?1)?? , x?1 dx[0.8(x?1)2?x]2[0.8(x?1)2?x]21.6(x2?1)(1.6x?0.6)1.6xd2y??0 令2?0，即：2322[0.8(x?1)?x][0.8(x?1)?x]dx?1.6(x2?1)(1.6x?0.6)?1.6x[0.8(x?1)2?x]
整理得：0.8x3?2.4x?0.6?0 , x?1 ；解得：x?1.59
dy?0.8?(1.592?1)?dy????0.35 ???22?dx?maxdxx?1.59[0.8?(1.59?1)?1.59]fc26?d???dy??Ect,max?????0.35??5687.5N/mm2 ????31.6?10?d??max?dx?max?p试件下降段的最大线刚度为：
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的总线刚度，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-应变全曲线的以下几种模型：
(x??? , y?) ?pfc?y?2x?x2 ,0?x?1?① Hognestad：? （取xu?2） ?x?1?x?1?y?1?0.15?x?1? ,?u???y?2x?x2 ,0?x?1② Rüsch：?
x?1?y?1 ,?y?2x?x2 ,0?x?1?③ Kent-Park：? （取?0.5?2.5?p） 20.67?2fc?3?=?10 ,x?1?0.5fc?6.89?
钢筋混凝土原理和分析第三版课后答案
