介绍 了混凝 土宏 细观 力学性 能及 细 观力学 机理 研究 现状 ，总结 了混凝 土 细观 力 学机 理 研究 的 不足 之 处 ，提 出 了混凝 土
力 学性 能与力 学 机理 的“宏细 统一 ，拉压 同质 ，压拱 拉裂 ”的研究 思路 与力 学模 型 。此研究 思路 与力 学模 型 ，有 可能 较 好地 统 一 昆
凝土宏观非线性力学行为与细观损伤演化过程，较好地解释混凝土在拉压应力 、拉压循环应力等状态下力学行为的细观损伤机
理 (本质 )。
关键词 ：混凝土；宏观力学 ；细观力学 ；细观力学模型
中 图分 类号 ：TU528．01 文献标 志码 ：A 文 章编 号 ：1002—3550(2015)07—0011—07
Review of studies on mechanical property and micro mechanism of concrete
SHAN Zhi 一，FAN G Lianmin 一，GAO Jing '
(1．School of Civil Engineering，Central South University，Changsha 410004，China；
2．National Engineering Laboratory of High—speed Railway Construction Technology，Changsha 410004，China)
Abstract：The review of mechanical behavior and micro mechanism of concrete is gained，the inadequacies of the presented study on
which were summ arized．And we proposed th e research idea and m echanism the unity of the macro m echanism and micro m echanism ，
the same nature of both dam ages under tensile and compression，and the tensile cracks from the compression stress flow arch are pro—
posed，in the field of the nonlinear macro —mechanical behavior and th e micro dam age evolution of concrete．The mechanics mode m ay
unify nonlinear m acro —m echan ical behavior an d micro — damage evolution of concrem better，give a better description of the micro
damage mechanisms(essence)of mechanical behavior of concrete under tension and(or)compression stress or under cyclic tension—
compression．
Key words：concrete；macro—mechanics；micro—mechanics；micro—mechanics model
0 引 言
混凝土 ，是一种 由水泥石 、骨料 和二者之 间的界 面过
渡区所构成的三相复合材料。并且 ，各相之 中由于天然或
人工的因素而包 含大量 的初始微 缺陷 (微裂 缝和微 空洞
等)。故 ，混凝土 的力学性能 不可避免地 由三相与微 缺 陷
所共同决定。
然而 ，不仅混凝土材料复杂 的宏 观力学行 为 ，让人们
难于把握 ；而且 ，从宏观层次所进行 的力学性能研究 ，也很
难从根本上解释各种宏观力学行为。于是 ，在细观层次上 ，
对混凝土材料细观结构构成及其变化 ，进行现象规律等 的
试验统计 、简化概括 等的数值模拟 、抽象升华 等的理论分
析等一系列研究 ，人们 希望能够从 中找到既能有效表征混
凝土材料力学性能的模 型，又能合理解释其复杂力学行 为
的理论 。也因此 ，混凝土细观力学研究 ，成为当前一个人们
极为热衷 的研究方 向。
本试验介绍 了混凝 土宏 细观力学性能及 细观力学机
理研究现状 ，总结 了混凝 土细观 力学 机理研 究 的不 足之
收 稿 日期 ：2014-10-l1
基 金项 目：国家 自然科学基金(51278496)
处 ，提出了混凝土力学性能与力学机理的“宏细统一 ，拉压
同质 ，压拱拉裂 ”的研究思路 与力学模 型。此研究 思路 与
力学模型 ，有可能较好地统一混凝土宏观非线性力学行 为
与细观损伤演化过程 ，较好地解 释混凝 土在拉压应力 、拉
压循环应力等状态下力学行为的细观损伤机理(本质 )。
1 混凝 土宏观 力学性能
混凝土 的宏 观力学性 能 ，主要有 ：不 同加载方式 下的
力学性能，不同加载速率下 的力学性 能和不 同构件尺寸的
力学性能等 。下文简述前两者。
1．1 不 同加载方式 下的力 学性能
混凝土在不同加 载方式下 的力 学性能 ，主要 表现为 ：
一 s曲线特征方面、弹性模量方面 、强度方面、应变或变形
方面和单边效应方面等 (表 1)。故分别概述混凝土各个方
面的力学性能 。
(1) 一s曲线特征方面
在单轴单调荷载作用下 ，混凝土 的应力 一应变关系曲
线 具有 明显 的非线性特征 ]：初始阶段表现 出线 弹性 ，而

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