混凝土是目前土木工程领域使用最为广泛的一种材料,但是在现代混凝土研究应用至今的一百多年中,混凝土的粘弹性性能并未得到足够的关注,缺乏系统性的研究。然而混凝土的粘弹性,是材料自身的最基本的性质,对混凝土的徐变、耗能以及相关静动态宏观力学性能都有着重要的影响。本文主要研究内容如下:(1)基于传统的混凝土徐变及徐变恢复研究,提出了一种新的试验思路,开展混凝土静态粘弹性性能的试验研究。对试验过程中混凝土试件加载、持荷、卸载、卸载后恢复的各个阶段都进行详尽的观察和数据收集。试验考虑了持荷时间、荷载等级以及龄期因素的影响,得到了混凝土的短期徐变、滞后变形恢复、残余变形以及加卸载弹性模量的变化及发展规律,并基于试验观测结果对传统徐变定义的不足之处进行了修正和改进。(2)总结梳理了关于混凝土徐变机理的相关研究,重点关注了长期和短期混凝土徐变作用机理的异同,基于混凝土短期徐变的试验数据,分析了加载后短时间内的徐变机理以及影响因素。此外,对目前较为常用的六种徐变预测模型进行了比较分析,分别计算对比了不同模型在预测长期和短期徐变时的特点和不同。最后,基于试验数据,提出了适用于混凝土短期徐变计算的预测模型,并与试验数据进行了对比。(3)对混凝土静态粘弹性试验进行了理论分析。首先通过混凝土滞后变形恢复的试验结果,分析了混凝土材料的静态粘弹性性质。然后,基于滞后变形恢复阶段的混凝土粘弹性分析结果,以及卸载后混凝土残余变形的发展规律,对持荷阶段的变形性能进行了进一步的分解和分析,得到了混凝土持荷阶段的时效变形特征。最后,基于试验现象,对混凝土材料的粘弹性机理进行了分析。(4)借鉴沥青混合料单轴压缩动态模量的试验方法,对混凝土试件开展了轴压滞回试验,测试了混凝土的动态粘弹性性能。主要考虑了应力幅值及外荷载频率对混凝土动态模量及滞回耗能两种动态粘弹性性能的影响,为进一步理解混凝土的动态粘弹性性能提供了数据支撑。(5)基于混凝土轴压滞回试验结果,对混凝土动态粘弹性性能进行了进一步的计算分析。基于经典粘弹性理论,推导了混凝土材料相关动态粘弹性性能的理论表达,并对相关参数进行了识别分析。通过对比验证,证明了粘弹性理论用于描述混凝土动态粘弹性性能的有效性。