服役于水环境中的混凝土结构,如大坝、海岸及近海岸的结构物、渡槽、桥墩以及服役在浪溅区和水位变动区的海工建筑物,受到水位变幅的影响,结构物中湿度会呈现周期性变化,如结构物会从饱和状态经过自然干燥达到干燥状态,又可由干燥状态经过毛细吸水、水分扩散和压力渗透逐渐达到饱和,期间结构物中湿度变化,而混凝土的力学性能受其湿度影响,将导致混凝土构件变形性能的改变,从而影响其变形及安全度的合理评价。而目前关于湿度对混凝土性能的影响研究主要集中在对混凝土材料的基本性能研究,关于湿度对混凝土构件受力性能的影响研究还鲜有报道,本文以素混凝土简支梁为研究对象,从物理试验及理论分析角度进行了探讨,主要的研究内容及结论如下:(1)通过浸泡时间的不同来改变强度等级为C30干燥混凝土的含水率,并测得不同含水率混凝土试块的弹性模量,建立了C30混凝土含水率与弹性模量的函数关系,结果表明随着含水率的增大其弹性模量也增大,并呈现线性关系。(2)用C30混凝土试块(尺寸为150mm?150mm?120mm)进行一维毛细吸水试验,试验结果表明混凝土毛细吸水量及吸水高度均满足“时间开方定律”;(3)用同样配合比的C30混凝土,浇筑3根尺寸为1000mm?150mm?120mm的素混凝土梁,经过完全干燥后,通过梁高方向一维毛细吸水试验来改变简支梁中湿度分布,在吸水过程中测得简支梁跨中挠度及应变变化规律,试验结果表明,混凝土简支梁在跨中均布荷载作用下,随着持荷时间的推移,存在着较明显的徐变变形,进而导致挠度渐渐的增大;干燥混凝土简支梁通过毛细吸水作用导致梁中含水率变化,引起简支梁1/4跨和跨中挠度的急剧变化,随着吸水量和渗水高度的趋于平稳,挠度变化也渐渐趋于平稳,整个毛细吸水过程导致梁跨中挠度增大了0.12mm,该值是梁吸水之前挠度的2倍,同时梁跨中应变值也不断的增大,最后趋于平稳。由此可见水分的侵入导致简支梁跨中挠度及应变都急剧的变化,对混凝土梁的安全运行产生威胁;(4)考虑湿胀和徐变效应,基于材料力学理论分析梁的变形特性并与试验结果比较,试图建立不同湿度下梁的变形计算理论。理论计算结果与试验数据的比较结果表明试验第一阶段即简支梁加载后毛细吸水试验开始前,主要是弹性变形及徐变效应,试验第二阶段即混凝土梁毛细吸水试验开始后,湿胀作用起主导作用,且随着时间的推移,随着吸水量及吸水高度趋于平缓,湿胀作用效果减弱,徐变作用越来越明显。该理论分析能很好的预测简支梁跨中挠度及应变变化规律,可推广到近似工况下混凝土构件的变形预测。(5)考虑湿胀变形,基于弹性力学理论,建立了不同湿度分布下混凝土简支梁变形理论模型,并应用弹性力学半逆解法求得该理论模型的解析解,与试验结果进行比较结果表明,湿胀是导致混凝土简支梁变形的重要因素,该解析解能很好的计算不同湿度分布下混凝土简支梁的变形规律,具有很大的推广价值。