定义：混凝土的变形一般有两种。一种是受力变形，如混凝土在短期加载、长期荷载作用和多次重复荷载作用下产生的变形。另一种是体积变形，如混凝土由于硬化过程中的收缩以及温度和湿度变化产生的变形。变形是混凝土的一个重要力学性能。

1、混凝土在单调短期加载下的变形性能

首先，请同学们观看棱柱体素混凝土轴心受压短柱的受力全过程试验。

图2-9为普通混凝土轴心受压时典型的应力-应变曲线，该曲线表现出明显的非线性特征，由应力-应变曲线可以确定混凝土的极限强度、相应的峰值应变以及极限压应变。

混凝土轴心受压时应力-应变曲线形状与混凝土强度等级和加载速度的关系：

图2-10为不同强度等级的混凝土轴心受压应力-应变曲线。由图可见，高强度混凝土达到峰值应力以后，其应力-应变曲线骤然下跌，表现出很大的脆性，强度越高，下降越陡。

图2-11为加载速度不同时的应力-应变曲线，由图可以看出，不同加载速度对混凝土的受压应力-应变曲线有较大的影响，随着加载速度的降低，曲线变得更平缓。

2、混凝土单轴受压应力-应变关系

3、单轴受拉时混凝土应力-应变关系

这两个关系（数学表达）一般在混凝土材料和结构的高等分析时用到，请学有余力的同学自学，考试不作要求。

4、混凝土的变形模量、泊松比和剪变模量

混凝土受压应力-应变关系是一条曲线，在不同的应力阶段，应力与应变之比的变形模量不是常数。混凝土的变形模量有如下三种表示方法。如图2-15所示。

（1）混凝土的弹性模量(原点切线模量)

（2）混凝土的割线模量（弹塑性模量）

（3）混凝土的切线模量

（4）混凝土的泊松比

泊松比是指在一次短期加载（受压）时试件的横向应变与纵向应变之比。当压应力较小时，约为0.15~0.18，接近破坏时可达0.5以上。《混凝土规范》取=0.2。

（5）混凝土的剪变模量

根据弹性理论，剪变模量 与弹性模量的关系为。 当取泊松比=0.2时，上式可导出， 我国《混凝土规范》规定混凝土的剪变模量为。

5、重复荷载下混凝土应力-应变关系(疲劳变形)

什么是疲劳破坏？钢筋混凝土桥梁、吊车梁受到重复荷载的作用，港口海岸的混凝土结构受到波浪冲击而损伤等，这种重复荷载作用下引起的结构破坏称之为疲劳破坏。疲劳破坏特征是裂缝小而变形大，在重复荷载作用下，混凝土的强度和变形有着重要的变化。

混凝土的疲劳强度与荷载的重复次数、荷载变化幅值及混凝土强度等级有关，通常以使材料破坏所需的荷载循环次数不少于200万次时的疲劳应力作为疲劳强度。

6、混凝土的收缩

什么是混凝土的收缩和膨胀？混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩；在水中结硬时体积增大的现象称为膨胀。一般情况下混凝土的收缩值比膨胀值大很多，因而将收缩作为主要分析研究对象。

混凝土收缩随时间的变化关系：混凝土的收缩值随时间而增长，结硬初期收缩较快，1个月大约可完成1/2 的收缩，3个月后收缩速度缓慢，一般在2年后趋于稳定，最终收缩应变大约为(2～5)，一般取收缩应变值为3。

引起混凝土收缩的主要原因：干燥失水。

影响混凝土收缩的主要因素：

（1）构件的养护条件方面：蒸汽养护下的混凝土收缩值要小于常温养护的收缩值，原因是在高温、高湿条件下养护可加快水化和凝结硬化作用。

（2）构件使用环境的温湿度方面：使用环境的温度越高、湿度越低，收缩越大。

影响混凝土收缩的因素有：

(1）水泥的品种：水泥强度等级越高制成的混凝土收缩越大。

(2）水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩也越大。

(3）骨料及级配的性质：骨料的弹性模量大，收缩小；对于高强混凝土，级配优良则收缩较小。

(4）养护条件：在结硬过程中周围温、湿度越大，收缩越小。

(5）混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小。

(6）使用环境：使用环境温度高、湿度低时，收缩大。

(7）构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。

7、混凝土的徐变

什么叫做徐变？结构在荷载或应力保持不变的情况下，变形或应变随时间增长的现象称为徐变。

混凝土的徐变会带来什么影响？会使构件的变形增加，会引起结构构件的内力重新分布，会造成预应力混凝土结构中的预应力损失等。

影响混凝土徐变的因素有哪些：

（1）施加的初应力水平

（2）加荷龄期

（3）养护和使用条件下的温湿度

（4）混凝土组成成分对徐变的影响

（5）构件尺寸

2.1.4 混凝土的选用原则

主要介绍了我国相关规范的一些规定，请同学们自学。