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混凝土是一种在民用工程、工业工程以及军事工程中得到广泛应用的承重结构材料，其可能受到多样复杂的载荷作用，如静态载荷、振动载荷、瞬态冲击载荷等。
也可能受到高温等异常环境的作用。混凝土能否胜任各种作用的安全要求，是人们所需要了解的，因此，有必要对混凝土材料在异常条件下的相关力学性能进行充分的研究。
1．1．1混凝土高温静态力学特性研究现状
混凝土是非匀质复合材料，其各组成材料的热工性能及力学性能相差悬殊，且在高温下发生复杂的物理化学变化而彼此影响，致使混凝土物理力学性能较常温时有很大的差异。同时，混凝土高温力学性能受多种因素影响。
如温度大小及持续时间、升温功口载途径等，研究者通常采用简化试验条件来减少耦合影响因素，如在单轴应力状态下，采用特定的升温．力口载途径来研究高温下混凝土的单轴力学特性。
高温下混凝土的力学性能指标主要包括抗压强度、抗拉强度、抗剪与抗弯强度、弹性模量、应力．应变关系等，其中抗压强度是最基本指标。众多的试验研究和火灾现场调查表明，高温下混凝土的抗压强度衰减不可避免，混凝土一般表现为强度衰减、爆裂与开裂。
目前，高温下混凝土单轴抗压强度的试验研究较多，大体包括各种升温-力口载途径下混凝土的强度12州。混凝土抗压、抗弯、抗剪和抗拉强度随温度升高而降低，其中分别表示混凝土高温、室温下的立方体抗压强度。
Zr，Z分别表示混凝土高温、室温下的立方体抗拉强度，丁表示最高温度。混凝土高温抗压强度的衰减程度通常与混凝土强度等级、骨料类型、配合比、养护条件、加热参数等物理参数有关，各参数不同，试验结果则有差异。
混凝土所含骨料类型不同，其在高温作用下强度的损失也不一样，轻骨料混凝土的高温强度明显优于普通混凝土IlIII，特别是当温度高于400°C之后，其强度下降较小。混凝土在高温下的抗压强度还随混凝土高温持续时间的增加而下降。
而且温度越高，强度下降越多。覃丽坤等人利用大型混凝土静、动三轴试验系统，对常温20°C及200°C．600″(2高温后的混凝土进行了试验研究，测得了高温后混凝土的抗压强度、抗拉强度、应变及弹性模量，建立了混凝土的破坏准则。
为高温后的建筑物、烟囱、核反应堆安全壳等混凝土结构的设计、分析提供理论依据。同时，高温下混凝土多轴强度力学特性也被研究者所关注，C．Ehm、K．Kordinat ̈等人的通过试验研究，在升温-力口载路径下，混凝土随着温度的升高。
其双轴受压破坏包络线与常温差异很大。在双轴试验的基础上建立了升温-力口载路径下混凝土多轴破坏准则及本构模型。张众进行了高温后普通混凝土等比例双轴压、双轴拉压、等比例三轴压试验研究。
系统分析了高温后混凝土的强度、变形和弹性模量与温度及应力比的关系，并给出了相应的计算公式与破坏准则。研究者针对高温下混凝土受力变形进行了相关研究，主要有自由升温变形、升降温自由变形、高温徐变、瞬态热应变等。
另外，研究者还进行了高温下混凝土弹性模量、泊松比及体积应变的试验研究。混凝土的弹性模量与温度的相关性类似于强度损失，即随着温度的升高而下降。文献定义。一．形处的割线模量为混凝土的弹性模量，并提出了计算E。7的三阶段线性公式。
而文献习提出了计算E7的二阶段线性公式，混凝土在高温条件下会出现一种特殊的破坏形式，即高温爆裂，其特征是伴随着混凝土爆裂，混凝土结构表层形成深浅不一的凹坑。混凝土爆裂发生的温度范围是300~600°C。
且在爆裂前没有能为人所察觉的先兆，高强混凝土爆裂的发生机率远高于普通混凝土。研究者针对混凝土爆裂的诱发原因进行了分析，综合分析其影响因素可分成内部及外部两方面，前者包括混凝土水灰比、外掺料、骨料、含水率、渗透性和试件形状。
后者则包括升温速率、应力．温度途径方式和荷载水平。鉴于混凝土爆裂的特征和影响因素，研究者主要从孔隙水(汽)压力和热应力等方面对爆裂成因进行了探讨，最终总结出，混凝土爆裂一方面取决于自身的含水量、渗透性和非均匀性。
另一方面取决于升温速率和温度梯度，对于钢筋混凝土结构，还要考虑构造配筋和荷载的影响。同时，研究者依据混凝土升温过程中其微观结构演化规律来对混凝土强度变化进行分析。混凝土是由水泥和水搅拌成浆糊状。
水泥中的铝酸钙、铁酸钙、硅。酸钙等成分在水中硬化形成混凝土的固化过程，并填充于骨料(砂子、碎石或卵石)的空隙之中而形成混凝土。混凝土材料升温过程中，也伴随着化学与物理作用。混凝土内部的水分在100°C左右时开始蒸发。
抗压强度无明显变化，而其弹性模量减少10％．20％；混凝土中硅酸盐水合物中的水分在温度300°C左右时开始挥发，骨料受热开始膨胀，水泥脱水收缩，当这两种相反的作用力超过混凝土抗拉强度后混凝土结构开始出现裂纹。
混凝土在温度450．500°C时，其抗压强度下降，并在500°C以上时迅速下降；混凝土骨料中的石英晶体在温度600°C左右时发生二氧化硅a．p的晶形转化，并伴随氢氧化钙脱水，水泥组织开始破坏，其体积比急剧增加。
裂缝增加；当混凝土温度接近900°C时，碳酸钙开始分解，结晶水、水合物等脱水基本完成，混凝土酥裂破坏，抗压强度接近于零。
1．1．2混凝土高温静态本构模型研究现状
目前，研究者对混凝土在常温条件下的本构模型研究较为充分，概括起来主要有：基于弹性力学理论建立的本构模型、基于经典塑性力学理论建立的本构模型、基于断裂力学建立的本构模型、基于损伤力学理论建立的本构模型、基于内蕴时间理论建立的模型等。
由于混凝土在高温条件下其内部成份发生多种物理与化学变化，其相应的力学性能随温度不同而发生较大变化，且较常温条件复杂得多，因此混凝土高温力学特性需要针对性的研究，使这种特殊条件下的混凝土建立与之相适应的本构模型。
Ulm、Bazant等人推导出应力关于应变、温度和水合物质量的率型本构模型，利用Willam．Wamke弹塑性破坏准则，论证了混凝土材料的化学．塑性软化现象，并成功地分析了1996年发生在英．法海峡隧道的火灾问题。
Luccioni等人基于弹塑性．损伤本构模型，详细分析了混凝土高温损伤过程，建立高温条件下混凝土的热．力学模型。Kang等人以热应变、力学应变、热蠕变和湿份引起的瞬态应变为基础建立了高温后混凝土本构模型。
Nechnech等人考虑了混凝土中的力学损伤和热损伤，并且分析了由于裂纹引起的力学损伤与瞬态蠕变之间的相互作用，建立了混凝土结构热．力学过程的弹塑性．损伤模型以进行混凝土高温力学行为分析。
该模型可方便的通过试验数据结果修正其损伤的演化发展过程。Baker等人HUJ基于热力学理论建立了用于混凝土瞬时高温和高应力下分析的全耦合各向异性热．力学损伤模型。Gawin等人考虑了混凝土随着温度升高而发生的脱水过程对其损伤的影响。
建立了一个由于热引起的化学弹性损伤本构模型，该模型在混凝土结构火灾安全性评估中得到了广泛的应用。国内，南建林等人通过试验确定了不同温度．应力途径下混凝土抗压强度的上、下限。
并基于混凝土的自由膨胀变形、高温下的应力变形、瞬态热应变和短期高温徐变等数据建立了温度．应力耦合本构关系。过镇海等人进行混凝土在高温时的应力变形和应力下的温度变形等试验，分析了不同应力．温度途径下混凝土总变形的差异。
建立了任意应力．温度下的本构关系，解决混凝土结构在任意应力．温度途径下内力(强度)和变形分析问题，为结构分析和计算提供必要的理论公司。吴波等人删利用扫描电子显微镜对不同温度作用后高强混凝土的微观结构进行分析。
解释了高温后高强混凝土宏观力学性能的试验结果，并分析了不同温度后高强混凝土应力．应变曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比等物理参数的变化情况，给出了相应的回归公式。
吕培印等人分析不同温度下混凝土处于不同受力阶段中的抗拉疲劳强度、刚度、变形规律，建立了考虑温度影响的统一疲劳方程，给出了纵向总应变、割线模量的经验公式以及割线模量衰减率与疲劳寿命的关系式。
倪健刚等人通过试验分析不同升温速率对各强度等级混凝土的自由膨胀变形的影响，并基于试验结果给出相应的计算公式。李荣涛建立求解高温下混凝土中化学．热．湿．力学耦合行为的数学模型。
并推导了该数学模型的数值解法，发展化学塑性．损伤耦合本构模型，该模型可进行混凝土在高温条件下的化学．热．湿．力学(CTHM)耦合作用下的材料非线性行为分析。钮宏、谢狄敏、时旭东等人对高温后钢筋混凝土结构的力学与强度性能进行了系列试验研究。
建立了定量衡量混凝土力学性能的数学公式，为高温下混凝土复杂力学行为分析提供参考。目前，国内外有关混凝土高温力学性能的试验研究结果尚少，现有的试验数据离散性较大，需进一步开展试验研究工作。
同时，建立混凝土高温本构模型具有重要意义，现有的混凝土高温本构关系存在各自的局限性，各有相应的适用范围。
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