【正文】 ? ?當(dāng) 時(shí)7 . 0 , 1 0 .xy? ? ?全 部 曲 線 下降段曲線可無限延長，收斂與橫坐標(biāo)軸，但不相交； 為了準(zhǔn)確地?cái)M合混凝土的受壓應(yīng)力 應(yīng)變試驗(yàn)曲線，各國研究人員提出了多種數(shù)學(xué)函數(shù)形式的曲線方程，如：多項(xiàng)式、指數(shù)式、三角函數(shù)、有理分式、分段式等等。 222 . 0 1 , 0 , ( / )dyx d y d xdx? ? ? 即 曲 線 斜 率 單 調(diào) 減 小 ， 無 拐 點(diǎn) ；3 . 1 , 1 , / 0 ,x y d y d x? ? ?時(shí) 即 單 峰 值 ；224 . 0 1 , ( D ) 。 將混凝土受壓應(yīng)力 應(yīng)變?nèi)€用無量綱坐標(biāo)表示： 其幾何特征的數(shù)學(xué)描述如下： 1 . 0 , 0 。 pcxy fese??全曲線方程 繪制峰值點(diǎn)坐標(biāo)為（ 1， 1）的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖，曲線形狀有一定差別，但具有一致的幾何特性，可用數(shù)學(xué)條件描述。 按上式計(jì)算，軸心受壓構(gòu)件（ e0=0)得 1，受彎構(gòu)件 (e0＝ ∞)得 。首先選定合理的全曲線數(shù)學(xué)方程，用最小二乘法作回歸分析，確定式中的參數(shù)值?，F(xiàn)有計(jì)算方法分兩類： ⑴ 增量方程計(jì)算法。故偏心受壓情況下的混凝土應(yīng)力 應(yīng)變?nèi)€不能直接用試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制。此應(yīng)變值顯著大于混凝土軸心受壓的峰值應(yīng)變 εp ，說明試件此時(shí)的最外纖維已進(jìn)入應(yīng)力 應(yīng)變曲線的下降段。 （ Np）和相應(yīng)的最大應(yīng)變 (ε1p) 試件破壞時(shí)的極限承載力隨荷載偏心距（ eo）的增大而降低，但是均明顯高出按線性應(yīng)力圖（彈性）計(jì)算的承載力： 表明混凝土塑性變形產(chǎn)生的截面非線性應(yīng)力分布，有利于承載力的提高。偏心壓力（ N2）由液壓千斤頂施加，數(shù)值可調(diào)，使一側(cè)應(yīng)變?yōu)榱?。試?yàn)時(shí)按預(yù)定應(yīng)變梯度同時(shí)控制 N和 M，使截面應(yīng)變平行地增大，應(yīng)變梯度保持為一常值。試件的截面應(yīng)變隨荷載的增大而變化，應(yīng)變梯度逐漸增大，中和軸因混凝土受壓的塑性變形等原因而向荷載方向有少量移動(dòng)。 2. 砼強(qiáng)度等級的影響 應(yīng)變梯度對混凝土的強(qiáng)度和變形性能的影響。 加載中應(yīng)變速率對應(yīng)力 應(yīng)變曲線的影響 不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系曲線 強(qiáng)度等級越高，線彈性段越長，峰值應(yīng)變也有所增大。有兩類試驗(yàn)方法： ①應(yīng)用電液伺服閥控制的剛性試驗(yàn)機(jī)直接進(jìn)行試件等應(yīng)變速度加載； ②在普通液壓試驗(yàn)機(jī)上附加剛性元件，使試驗(yàn)裝置的總體剛度超過試件下降段的最大線剛度，就可防止混凝土的急速破壞。當(dāng)試件承載力突然下降時(shí)，試驗(yàn)機(jī)因受力減小而恢復(fù)變形，即刻釋放能量，將試件急速壓壞。 Whitney很早就指出 混凝土試件突然破壞的原因是試驗(yàn)機(jī)的剛度不足 。 達(dá)到 C點(diǎn) fc，內(nèi)部微裂縫連通形成破壞面，應(yīng)變增長速度明顯加快，C點(diǎn)的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變 e 0，約為 。取 B點(diǎn)的應(yīng)力作為混凝土的長期抗壓強(qiáng)度。 達(dá)到 B點(diǎn)，內(nèi)部一些微裂縫相互連通，裂縫發(fā)展已不穩(wěn)定，橫向變形突然增大，體積應(yīng)變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。 典型的砼受壓應(yīng)力 應(yīng)變曲線 隨應(yīng)變增長，試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向裂縫，橫向變形急劇發(fā)展，承載力明顯下降，混凝土骨料與砂漿的粘結(jié)不斷遭到破，裂縫連通形成斜向破壞面。微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形增加。 A點(diǎn)應(yīng)力隨混凝土強(qiáng)度的提高而增加，對普通強(qiáng)度混凝土 sA約為 (~)fc ，對高強(qiáng)混凝土 sA可達(dá) (~)fc。 任何改進(jìn)和提高水泥砂漿質(zhì) 量 的措施都能較多地提高混凝土強(qiáng)度和改善結(jié)構(gòu)的性能 。 混凝土的強(qiáng)度遠(yuǎn)低于粗骨料本身的強(qiáng)度 ， 當(dāng)混凝土破壞后 ，其中的粗骨料一般無破損的跡象 ， 裂縫和破碎都發(fā)生在水泥砂漿內(nèi)部 。 即使應(yīng)力維持常值 ， 裂縫仍將繼續(xù)發(fā)展 ， 不再能保持穩(wěn)定狀態(tài) 。 若混凝土中部分粗骨料的強(qiáng)度較低 ， 或有節(jié)理和缺陷 ， 也可能在高應(yīng)力下發(fā)生骨料劈裂 。 σ= 用 X光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程 （ σ/σmax 0. 75 ～ 0. 9） 混凝土在高應(yīng)力作用下 ， 粗骨料的界面裂縫突然加寬和延伸；水泥砂漿中的已有裂縫也加快發(fā)展 ， 并和相鄰的粗骨料界面裂縫相連 。 但是 ， 當(dāng)荷載不再增大 ， 微裂縫的發(fā)展亦將停滯 ， 裂縫形態(tài)保持基本穩(wěn)定 。 用 X光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程 σ= （ σ/σmax ～ ） 混凝土的應(yīng)力增大后 ， 原有的粗骨料界面裂縫逐漸延伸和增寬 ， 其它骨料界面又出現(xiàn)新的粘結(jié)裂縫 。 試驗(yàn)證實(shí)了混凝土在受力前就存在初始微裂縫 ， 都出現(xiàn)在較大粗骨料的界面 ． 開始受力后直到極限荷載 ， 混凝土內(nèi)的微裂縫逐漸增多和擴(kuò)展 ， 可以分作 3個(gè)階段： 粘結(jié)裂縫 σ=0 用 X光觀測的混凝土單軸受壓的裂縫過程 (σ/σmax～ ) 這時(shí)混凝土的壓應(yīng)力較小 ， 雖然有些微裂縫的尖端因應(yīng)力集中而沿界面略有發(fā)展 ， 也有些微裂縫和間隙因受壓而有些閉合， 對混凝土的宏觀變形性能無明顯變化 。 由于水泥砂漿和粗骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度只及該砂漿抗拉強(qiáng)度的 35%～ 65%， 而粗骨料本身的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)超過水泥砂漿的強(qiáng)度 ， 故當(dāng)混凝土內(nèi)微觀拉應(yīng)力較大時(shí) ， 首先在粗骨料界面出現(xiàn)微裂縫 ， 稱界面粘結(jié)裂縫 。現(xiàn)在已經(jīng)可以比較容易地獲得混凝土受壓和受拉的應(yīng)力 應(yīng)變?nèi)€，還可采用超聲波檢測儀、 x光攝影儀、電子顯微鏡等多種精密側(cè)試儀器，對混凝土的微觀構(gòu)造在受力過程中的變化情況加以詳盡的研究。 混凝土一直被認(rèn)為是“脆性”，材料，無論是受壓還是受拉狀態(tài)，它的破壞過程都短暫、急驟，肉眼不可能仔細(xì)地觀察到其內(nèi)部的破壞過程。 所以 ， 從結(jié)構(gòu)工程的觀點(diǎn)出發(fā) ， 將一定尺度 ， （ 例如 ≥70mm或 3～ 4倍粗骨料粒徑 ） 的混凝土體積作為單元 ， 看成是連續(xù)的 、勻質(zhì)的和等向的材料 ， 取其平均的強(qiáng)度 、 變形值和宏觀的破壞形態(tài)等作為研究的標(biāo)準(zhǔn) ， 可以有相對穩(wěn)定的力學(xué)性能 ． 并且用同樣尺度的標(biāo)準(zhǔn)試件測定各項(xiàng)性能指標(biāo) 。 有試驗(yàn)表明 ， 水泥顆粒的水化作用由表及里逐漸深入 ， 至齡期 20年后仍未終止 。 混凝土周圍的環(huán)境條件既影響其成熟度的發(fā)展過程 ， 又與混凝土材料發(fā)生物理的和化學(xué)的作用 ， 對其性能產(chǎn)生有利的或不利的影響 。 混凝土成熟度的增加 ， 表示了水泥和骨料的粘結(jié)強(qiáng)度增大 ， 水泥凝膠體稠化 ， 粘性流動(dòng)