第七章 混凝土的强度、裂缝及刚度理论小结
钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
第7章 钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
7.3 受弯构件挠度验算
一、受弯构件挠度验算的特点
对于简支梁承受均布荷载作用时，其跨中挠度：
f
5(g k
qk
)l
4 0
384 EI
Bs ––– 荷载短期效应组合下的抗弯刚度
B Bl ––– 荷载长期效应组合影响的抗弯刚度
f
5(gk qk )l04 384 B
例如，对矩形截面受弯构件，可根据代换前、后弯矩相等原则复 核截面承载力，即
裂缝宽度验算就是要计算构件的在荷载作用下产生的最大裂缝 宽度不应超过《规范》规定的最大裂缝宽度限值，即
wmax≤wlim
混凝土构件的最大裂缝宽度限值wlim见附表A-12。
第7章 钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
一、钢筋混凝土构件裂缝的形成和开展过程
通过理论分析可知， 裂缝之间混凝土和钢筋的 应变沿轴线分布为曲线形， 如图7-1（b）、（c）所示。 裂缝截面钢筋应变最大， 混凝土的应变为零；裂缝 间混凝土的应变最大，钢 筋的应变最小。
（1）等强度代换。当构件受承载力控制时，钢筋可按强度相等 原则进行代换。
（2）等面积代换。当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积 相等原则进行代换。
（3）当构件受裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行裂缝 宽度或挠度验算。
第7章 钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
二、代换方法
1、等强度代换
不同规格钢筋的代换，应按钢筋抗力相等的原则进行代换,即
《规范》规定：对构件进行正常使用极限状态验算时，应按荷载 效应的标准组合和准永久组合，或标准组合并考虑长期作用影响来进 行。标准组合是指对可变荷载采用标准值、组合值为荷载代表值的组 合；准永久组合是指对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。
混凝土裂缝的研究
混凝土裂缝的研究全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：混凝土裂缝是一种在混凝土结构中普遍存在的问题，其产生常常会导致结构强度和稳定性的降低，甚至造成结构的严重破坏。
对混凝土裂缝的研究具有重要的意义。
本文将从混凝土裂缝的成因、分类、预防和修补等方面展开探讨，以期对混凝土裂缝问题有更深入的了解。
一、混凝土裂缝的成因混凝土裂缝的产生通常与以下几个因素有关：混凝土自身的收缩和膨胀、变形不均匀、力学性质的各向异性、外部载荷和环境温度等。
混凝土在硬化早期会发生收缩，而在受到外部荷载作用时，混凝土会发生变形，当这些变形不均匀引起内部的应力达到一定程度时，混凝土就会发生裂缝。
混凝土的弹性模量和抗拉强度等力学性质在不同方向上存在差异，也会导致混凝土的裂缝。
混凝土裂缝可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种。
结构性裂缝是指在混凝土结构中由于内应力产生而导致的裂缝，通常为水平、竖向或斜向裂缝，会影响结构的承载能力和使用性能。
非结构性裂缝是指由于混凝土本身的收缩、膨胀等原因而产生的裂缝，一般为细小、密集的裂缝，会影响混凝土结构的美观度。
为了有效地预防混凝土裂缝的产生，可以采取以下几种措施：在混凝土施工中控制混凝土的坍落度和水灰比，避免混凝土过于湿润或过于干燥；在混凝土浇筑后及时进行保养，保证混凝土的充分硬化和强度发挥；对于大面积混凝土结构，可以设置预制节裂缝，以减少混凝土内应力的积累；在混凝土结构设计时考虑合理的结构形式和构造，以降低混凝土结构的内应力。
当混凝土裂缝已经产生时，需要及时进行修补以防止裂缝的进一步扩展和深化。
常用的混凝土裂缝修补方法包括：注浆、粘贴法、喷浆法等。
注浆法是将特定的注浆剂注入裂缝内，填满裂缝并增加混凝土的整体强度；粘贴法是在裂缝面上粘贴特定的材料，以增加混凝土的表面强度和耐久性；喷浆法是将特定的喷浆材料喷涂在裂缝面上，使裂缝得到有效的封闭和修补。
混凝土裂缝作为混凝土结构中的常见问题，其产生原因复杂，预防和修补手段繁多。
有关钢筋混凝土结构产生裂缝的几点体会 (2)
有关钢筋混凝土结构产生裂缝的几点体会
钢筋混凝土结构产生裂缝是常见的现象，以下是几点关于该问题的体会：
1. 强度不足：结构的强度设计不足或加载超过设计荷载，会导致钢筋混凝土结构产生
裂缝。
这可能是因为建筑设计中未考虑到实际负载，或者施工过程中操作不当导致结
构强度不足。
2. 温度应力：钢筋混凝土受到温度变化的影响，会发生热胀冷缩。
长期的温度变化会
导致结构内部产生应力，超过材料的耐受能力，产生裂缝。
3. 湿度变化：湿度变化也会导致钢筋混凝土结构产生裂缝。
例如，在干燥季节，结构
中的水分蒸发，导致收缩应力，从而产生裂缝。
而在潮湿季节，结构中的水分吸收可
能引起膨胀应力，同样会导致裂缝的出现。
4. 施工质量问题：不合理的施工技术、材料质量问题、施工过程中的温度控制不当等，都可能导致钢筋混凝土结构产生裂缝。
5. 基础问题：基础设计不当、地基沉降、土质异常等因素，也可能导致结构产生裂缝。
为了避免或减小钢筋混凝土结构的裂缝问题，需要进行合理的结构设计、控制施工质量、合理选择材料、控制温度和湿度变化、定期检查和维护建筑结构等。
同时，在施
工过程中，需要采取适当的预防措施，例如使用建筑伸缩缝、控制混凝土收缩比、合
理安装钢筋等。
第七章 混凝土的强度、裂缝及刚度理论
§7.1.2 混凝土破坏准则
3、古典强度理论——最大拉应力理论（Rankine，1876）
当材料承受的任一方向主拉应力达到一极限值 其表达式为： 这一理论的破坏面为在主应力坐标的正方向，与坐标面平行且 相距 角锥。 适用于混凝土的单轴、双轴和三轴受拉（T，T/T，T/T/T）应 力状态，但不能解释双轴和三轴压/拉（T/C，T/C/C，T/T/C）应力 状态的强度降低，及多轴受压（C/C，C/C/C）应力状态的破坏。 的3个互相垂直的平面，组成以静水压力轴为中心的正直 时发生破坏。
§7.1.2 混凝土破坏准则
4、混凝土破坏准则
混凝土的破坏准则包含4个或5个参数足以准确地模拟曲面的形状，
比较合理。参数太少（1个~ 3个），则曲面形状过于简单，不能准确
模拟破坏曲面，即不适用于全部应力范围。 过多的参数（ 个），虽然有可能提高模拟曲面的精细程度，
§7.1.2 混凝土破坏准则
2、混凝土破坏包络面的特点与表达
破坏包络面与坐标平面的
交线，即为混凝土的双轴强度
包络线。偏平面与破坏包络面 的交线为偏平面包络线；不同 静水压力下的偏平面包络线构 成一族封闭曲线：
§7.1.2 混凝土破坏准则
2、混凝土破坏包络面的特点与表达
静水压力轴和个主应力
轴（如 轴）组成的平 面称为拉压子午面，其与
§7.1.2 混凝土破坏准则
3、古典强度理论——Mohr-Coulomb理论（1900）
材料的破坏不仅取决于最大剪应力，还受剪切面上正应力的影 响，其表达式为： 这一破坏面是以静水压力轴为中心的六角锥面，但拉、压子午 线有不同的斜角 。因而可以反映材料的抗拉强度和抗压强
度不相等
的情况，是对最大剪应力理论的重要改善，适用
混凝土的裂缝与刚度理论
f sm lcr
为两相临裂缝间 钢筋的平均应变
混凝土伸长量忽略不计，这里 给出特征裂缝宽度为 fc
1.7 sm lcr
max 2.5 sm lcr
所谓特征裂缝宽度是指假定裂缝宽度属于正态分布， 其均方差为0.4，失效率为5%时的裂缝宽度 最大裂缝宽度为
2） 无滑移理论
上世纪60年代，由瑞典的Broms和Base提出，假设沿 钢筋的水平面上钢筋与混凝土之间不存在相对滑移，钢筋 处的裂缝宽度应该为零，裂缝开展的外形呈楔形，在混凝 土边沿上裂缝最宽，按无滑移理论，裂缝形成的重要原因 是钢筋周围混凝土的变形所引起的。两条裂缝之间混凝土
第六篇 混凝土的裂缝与刚度理论
混凝土的裂缝与刚度 裂缝计算理论 刚度及挠度计算 受弯构件裂缝与刚度的关系及其应用 小结 本章参考文献
混凝土的裂缝与刚度
配筋混凝土的裂缝与刚度密切相关，裂缝的开展会使 刚度降低，挠度增大，而刚度较小的构件，会提早开裂， 加剧刚度变小。
(1) 裂缝
混凝土的裂缝问题是工程界最关心的课题之一，因 为裂缝的出现牵涉到结构外观的破损，力筋的腐蚀及结构 功能的丧失。结构的破损和倒塌大多也是从裂缝的扩展开 始的，所以人们对裂缝往往产生一种破坏前兆的巩惧感 从近代强度理论的发展中可以看到，裂缝的扩展是结 构破坏的初始阶段，的确应引起高度重视。 国际上很多著名机构（如美国AC1224委员会，英国C & CA，德国DIN，法国CCBA，欧洲CEB、CEB—FIP等 ）都有专业从事混凝土裂缝研究的机构，并取得相当丰富 的研究成果
在任一截面处其内外力矩的平衡方程为取xzhaxss????3??????sfahh?0mbhzhxct??2????3200??在开裂截面可求得fzctssfsz?0?0max?m?????????3fszh?若假定两裂缝间钢筋应力分布与中心受拉杆件相同即2chchlxxsfs?????代入平衡方程经运算得混凝土的应力分布为?????0h2chchlxxsfs?????????????????????????????????2ch3ch3130lzxzhbhzhmxfct???当开裂发生在时混凝土即开裂即处有0?xctcff??cutc?ctctefx???bhzhzhzhmfbhzhmlfct??????????????????????????33332ch000?若裂缝间距为混凝土应力达但尚未开裂则得最大???zhm30?xctf??????????????????????cutc?fbhezhzhml?33arcch200max与中心受拉相向可得裂缝宽度为??2es??????????????????????????????2th33323th12000lzhzhbhezhmbhezhmlfccs???max将最大裂缝间距最小裂缝间距及平均裂缝间距lmin2代入上式即可得相应的最大最小和平均裂缝宽度??maxmax1ll?2minmaxlllm????ccssfbhezhmlbhezhz3healzhm0max00maxmax3?312th3?2???l??????????????????????????????和min分别以m和置换ml即可?minlmax王铁梦对工字型截面受弯构件也作了详细推导见文献1
混凝土结构原理重要知识点总结
混凝土结构原理重要知识点总结混凝土结构重要知识讲解1、简述裂缝的出现，分布和展开的过程的过程和机理答：当受拉区外边缘的混凝土达到其抗拉强度ft时，由于混凝土的塑性变形，因此还不会马上开裂；当其拉应变接近混凝土的极限拉应变值时，就处于即将出现裂缝的状态。
当受拉区外边缘混凝土在最薄弱的截面处达到其极限拉应变值εct0 后，就会出现第一批裂缝。
在裂缝出现瞬间，裂缝处的受拉混凝土退出工作，应力降至零，于是钢筋承担的拉力突然增加，由σs,cr增至σs1；混凝土一开裂，张紧的混凝土就象剪断了的橡皮筋那样向裂缝两侧回缩，但这种回缩是不自由的，它受到钢筋的约束，直到被阻止。
在回缩的那一段长度 l 中，混凝土与钢筋之间有相对滑移，产生粘结应力τ0通过粘结应力的作用，随着离裂缝截面距离的增大，钢筋拉应力逐渐传递给混凝土而减小；裂缝的分布及开展：第一批裂缝出现后，在粘结应力作用长度 l 以外的那部分混凝土仍处于受拉紧张状态之中，因此当弯矩继续增大时，就有可能在离裂缝截面大于 l 的另一薄弱截面处出现新裂缝。
按此规律，随着弯矩的增大，裂缝将逐条出现，当截面弯矩达到0.5Mu0 ～0.7 Mu0 时，裂缝将基本“出齐”，即裂缝的分布处于稳定状态。
此时，在两条裂缝之间，混凝土拉应力σct将小于实际混凝土抗拉强度，不足以产生新的裂缝。
因此，从理论上讲，裂缝间距在l-2l范围内，裂缝间距将趋于稳定，平均裂缝间距应为 1.51 。
裂缝的开展是由于混凝土的回缩、钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间不断产生相对滑移的结果2、何谓结构的可靠性与可靠度?结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。
结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
结构的可靠性是从概念上来说的，而可靠度是从定量的角度来给出一个明确的判断标准。
3、影响结构可靠度的因素主要有那些？影响结构可靠度的因素主要有：荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种，这些因素一般都是随机的，因此，为了保证结构具有应有的可靠度，仅仅在设计上加以控制是远远不够的，必须同时加强管理，对材料和构件的生产质量进行控制和验收，保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。
混凝土常见裂缝分析
混凝土常见裂缝分析混凝土是建筑工程中常用的建筑材料，具有优良的耐久性和承载性能。
由于各种外部因素的影响，混凝土在使用过程中往往会出现裂缝。
裂缝不仅影响美观，还可能对结构的强度和稳定性产生不利影响。
对混凝土常见裂缝进行分析，能够帮助工程师有效地识别问题，并采取合适的修复措施，保障建筑结构的安全和使用寿命。
一、裂缝的分类1. 按照裂缝的性质来分：（1）收缩裂缝：混凝土在初凝和硬化过程中会产生收缩变形，从而出现收缩裂缝。
（2）热裂缝：混凝土在温度变化过程中由于不均匀膨胀或收缩，会产生热裂缝。
（3）负荷裂缝：混凝土在受到外部载荷作用时，由于材料的弯曲或扭转变形，会产生负荷裂缝。
（4）结构裂缝：由于设计、施工或使用过程中的问题，导致混凝土出现结构裂缝。
二、混凝土裂缝的成因分析1. 水泥浆的过多或者过少水泥浆过多会导致混凝土的收缩变形过大，从而产生收缩裂缝；水泥浆过少则可能造成混凝土的强度不足，容易受到外部荷载的影响而产生负荷裂缝。
2. 骨料的过粗或者过细骨料过粗会导致混凝土内部空隙过大，容易产生收缩裂缝；骨料过细则可能造成混凝土内部孔隙结构不合理，容易产生结构裂缝。
3. 配筋设计不合理混凝土结构在设计配筋时，如果未考虑到受力部位的变形情况，就容易造成裂缝的产生。
例如梁的受弯区域、柱的受压区域等部位。
4. 施工工艺不当混凝土浇筑时，如果振捣不到位、拌合时间过长、养护不当等情况都会导致混凝土裂缝的产生。
5. 外部环境影响温度变化、地震、风载等外部环境因素也会对混凝土结构产生影响，导致裂缝的产生。
三、裂缝的检测与修复1. 裂缝的检测在建筑工程中，通常会使用裂缝计、激光测距仪、超声波检测仪等工具来对混凝土裂缝进行检测。
通过检测可以确定裂缝的位置、长度、宽度等参数，从而为后续的修复工作提供依据。
2. 裂缝的修复根据裂缝的类型和成因，修复措施包括但不限于：注浆加固、粘贴复合材料、封闭橡胶条、改进结构设计等方法。
需要根据具体情况选择合适的修复方法，并严格按照规范进行施工。
混凝土的裂缝刚度及挠度理论
1
混凝土的裂缝
混凝土的裂缝问题是工程界最关心的课题之一，因为裂缝 的出现牵涉到结构外观的破损，力筋的腐蚀及结构功能的丧失。 结构的破损和倒塌大多也是从裂缝的扩展开始的，所以人对裂 缝往往产生一种破坏前兆的恐惧感。裂缝的扩展是结构破坏的 初始阶段，的确应引起高度重视。 从事混凝土裂缝研究的机构 美国AC1224委员会 英国C & CA 德国DIN 法国CCBA 欧洲CEB、CEB—FIP等
4
3、现
状
（1）对于裂缝的计算理论并未取得一致的看法。 （2）不同观点反映在各国关于裂缝宽度计算公式有较 大差别，有的甚至差了好几倍。 （3）从目前的裂缝计算模式上看，主要有三类： 粘结滑移理论（Saligar）； 无滑移理论（Base） 基于实验的统计公式 有滑移和无滑移统一理论代表了目前的研究方向。 （4）断裂力学理论亦受到研究者的重视。
f max kc m
钢筋
c
9
此理论已为英国BS8110规范所采用
8、统计方法
Grergely和Lutz的统计分析 612 个底面裂缝宽度和 355 个侧面裂缝宽度的实测数据进行了 统计分析，给出梁底裂缝宽度
max ks 3 ab Ar
此式为美国ACI规范所采用。 此方法亦为中国JTJ规范所采用
丁大均公式
M cr 1.11 M
赵国藩公式
2 f ct 1 s
7
6、受弯构件
（1）Hognestad公式
max 1
max
s
Es
l cr
1
称为裂缝增大系数
s d s f ct f 1 , E , , s
第七章 钢筋与混凝土之间的粘结知识讲解
第七章钢筋与混凝土之间的粘结第七章钢筋与混凝土之间的粘结§7.1 概述钢筋与混凝土的粘结是钢筋与其周围一定影响范围内混凝土的一种相互作用，它是这两种材料共同工作的前提之一，也是对钢筋混凝土构件的承载力、刚度以及裂缝控制起重要影响的因素之一。
粘结的退化和失效必然导致钢筋混凝土结构力学性能的降低和破坏。
随着有限元法在钢筋混凝土结构非线性中的应用，钢筋与混凝土之间粘结和滑移的研究更显重要。
7.1.1 粘结应力及其分类1．粘结应力的定义粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
它并非真正的钢筋表面上某点剪应力值,而是一个名义值(对于变形钢筋而言)，是指在某个计算范围(变形钢筋的一个肋的区段)内剪应力的平均值，且对于变形钢筋来说，钢筋的直径本身就是名义值。
2．粘结应力分类·弯曲粘结应力由构件的弯曲引起钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
可近似地按材料力学方法求得。
由于在混凝土开裂前，截面上的应力不会太大，所以一般不会引起粘结破坏，对结构构件的力学性能影响不大。
该粘结主要体现混凝土截面开裂前钢筋与混凝土的协同工作机理。
其大小与弯曲粘结应力及截面的剪力分布有关，即对于未开裂截面，弯曲粘结应力的分布规律与剪力分布相同。
·锚固粘结应力仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢139钢筋的应力差较大，粘结应力值高，分布变化大，如果锚固不足则会发生滑动，导致构件开裂和承载力下降。
粘结破坏是一种脆性破坏。
·裂缝间粘结应力开裂截面的钢筋应力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，使未开裂截面的混凝土受拉，也使得混凝土内的钢筋平均应变或总变形小于钢筋单独受力时的相应变形，有利于减小裂缝宽度和增大构件的刚度，此即“受拉刚化效应”。
裂缝间粘结应力属于局部粘结应力范围。
该粘结应力数值的大小反映了受拉区混凝土参与工作的程度。
局部粘结应力应变分布复杂，存在着混凝土的局部裂缝和两者之间的相对滑移，平截面假定不再符合，且影响因素较多，如剪切破坏、塑性铰的转动能力以及结构中的弹塑性分析等。
混凝土的断裂和传统强度破坏理论
混凝土的断裂和传统强度破坏理论混凝土作为一种材料，在空间各种简单或复杂应力作用下，存在宏观表象上不同的破坏现象，有拉裂破坏、压溃破坏、剪切破坏等不同表现形式。
传统的强度破坏理论包括：（1）最大拉应力强度准则。
按照这个强度准则，混凝土材料中任一点的主拉力达到单轴抗拉强度时，材料即达到破坏。
（2）莫尔-库仑强度准则。
按照这个强度准则，当某一截面上的剪切应力达到剪切强度极限值时，混凝土材料即达到破坏，但剪切强度与面上的正应力有关。
（3）Tresca强度准则。
Tresca提出，当混凝土材料中一点应力达到最大剪应力的临界值K时，混凝土材料即达到极限强度，如式（1.1）所示。
（4）Von Mises强度准则。
按照这个强度准则，当混凝土材料中一点应力达到最大剪应力的临界值K时，混凝土材料即达到极限强度，如式（1.2）所示。
除此之外，还有Ottosen强度准则、Reimann强度准则、Hsich-Ting-Chen 四参数强度准则等。
上述传统的强度准则都是以均质连续介质假定为基础的，工程实践和试验表明，在构件没有宏观裂缝的情况下，这些传统的强度准则在一定程度上具有可行性。
但是一旦结构出现宏观裂缝，裂缝将如何扩展，对于这一类问题，传统的强度理论是无能为力的。
另外，更深入的研究表明，混凝土不同破坏现象的深层原因均是由于混凝土内部先天存在的大小不同的微裂缝引起，这些内部众多的微裂缝在荷载作用过程中不断扩展汇合，是混凝土宏观断裂和解体破坏的深层机理。
显然，传统强度理论无法考虑这种先天的微裂缝带来的影响。
实际上，正如本书第2章线弹性断裂力学中所述，这些先天裂缝在一定程度上将产生强度的尺寸效应。
与均质连续介质不同的是，混凝土的破坏往往可以表现为三个不同的阶段：第一阶段通常为砂浆和骨料结合面的破坏，此时结合面开始出现较为严重的微裂缝扩展现象，众多的微裂缝开始稳定、缓慢地发展。
在此之前，可以认为混凝土具有弹性性质。
第二阶段往往是砂浆的破坏，此时由于结合面上的裂缝开始扩展汇合进入砂浆，使得硬化水泥浆内部裂缝开始稳定、缓慢地发展。
混凝土结构变形裂缝及耐久性
混凝土结构变形裂缝及耐久性混凝土是一种常见的建筑材料，具有很高的强度和耐久性。
然而，长期的使用和外界的环境因素会导致混凝土结构的变形、裂缝和降低其耐久性。
本文将详细讨论混凝土结构的变形、裂缝形成的原因以及如何提高混凝土结构的耐久性。
混凝土结构的变形是指在荷载作用下，混凝土结构的形状和尺寸发生改变的现象。
混凝土结构的变形可以分为弹性变形和塑性变形。
弹性变形是指结构在荷载作用下恢复到原始形状和尺寸的能力，而不会发生永久性变形。
塑性变形是指结构在荷载作用下发生永久性的变形。
混凝土结构的变形主要受到荷载的大小和性质以及混凝土的性质和配合比的影响。
混凝土结构的裂缝是指混凝土结构中出现的裂纹。
裂缝的形成主要是由于混凝土的收缩和膨胀、温度变化、荷载作用以及组装接缝等原因。
混凝土的收缩和膨胀是混凝土自身的物理性质导致的，通过控制混凝土的配合比、使用外加剂等方法可以减少收缩和膨胀引起的裂缝。
对于温度变化引起的裂缝，可以通过在设计中考虑温度变形、添加防护层等方式进行控制。
荷载作用和组装接缝引起的裂缝可以通过加强结构的支撑和添加裂缝控制剂等方法来减轻。
混凝土结构的耐久性是指结构在长期使用和外界环境的影响下能够保持其功能和寿命的能力。
混凝土结构的耐久性主要受到混凝土的质量和施工质量的影响。
质量好的混凝土能够更好地抵抗荷载和环境的影响，延长结构的使用寿命。
施工质量影响混凝土的密实性和抗渗性，而密实性和抗渗性是保证混凝土结构耐久性的关键因素。
在建筑施工中，应严格按照设计要求进行混凝土的制作、搅拌、浇筑和养护过程。
此外，还可以采用一些增强混凝土耐久性的措施，如使用高强度混凝土、添加膨胀剂和防水剂、加装抗腐蚀层等。
总之，混凝土结构的变形、裂缝和耐久性是混凝土结构设计和施工中需要考虑的重要问题。
通过合理的设计、施工和养护措施，可以减少混凝土结构的变形和裂缝的发生，并提高混凝土结构的耐久性，延长其使用寿命。
在实际工程中，需要根据具体情况综合考虑各种因素，制定相应的施工和维护方案。
混凝土中裂纹形成的原理
混凝土中裂纹形成的原理混凝土是一种广泛应用于建筑结构中的材料。
然而，由于外部载荷、收缩和温度变化等原因，混凝土容易出现裂纹，对结构的安全和美观性都会产生不良影响。
因此，深入了解混凝土裂纹形成的原理对于改善混凝土结构的质量和性能至关重要。
一、混凝土的力学性质混凝土是一种非均质材料，其强度和刚度取决于其组成成分、线性和非线性行为以及各向异性等因素。
混凝土的力学性质主要包括弹性模量、抗拉强度、抗压强度、剪切强度、抗冻性等。
1.弹性模量弹性模量是指材料在弹性变形阶段的比例系数，即单位应力下的单位应变。
混凝土的弹性模量受到多种因素的影响，如水胶比、骨料性质、骨料与水泥胶粘剂的结合程度等。
2.抗拉强度混凝土的抗拉强度是指在拉伸载荷下，混凝土抵抗拉伸破坏的能力。
由于混凝土的抗拉强度较低，一般采用预应力、钢筋等方法来提高混凝土的承载能力。
3.抗压强度混凝土的抗压强度是指在压缩载荷下，混凝土抵抗破坏的能力。
混凝土的抗压强度受到多种因素的影响，如水胶比、骨料种类和配合比等。
4.剪切强度混凝土的剪切强度是指材料在剪切载荷下，抵抗剪切破坏的能力。
混凝土的剪切强度与其抗拉强度和抗压强度相比较低。
5.抗冻性混凝土的抗冻性是指在低温条件下，混凝土的耐久性和抵抗冻融循环的能力。
混凝土的抗冻性受到混凝土配合比、骨料种类和含水率等因素的影响。
二、混凝土形成裂纹的原因混凝土结构中的裂纹可以是由外部载荷、收缩和温度变化等原因引起的。
下面分别介绍这些原因：1.外部载荷混凝土结构承受外部载荷时，由于混凝土的强度和刚度有限，可能会发生裂纹。
外部载荷包括静载荷、动载荷和环境荷载等。
2.收缩和温度变化混凝土在硬化过程中会发生收缩，这种收缩会导致混凝土内部的应力产生变化，从而可能形成裂纹。
此外，混凝土结构在温度变化的环境下也可能发生裂纹，因为混凝土的收缩系数和温度系数不同，会导致混凝土内部的应力产生变化。
三、混凝土裂纹形成的机理混凝土裂纹形成的机理是复杂的，需要考虑多种因素的作用。
混凝土的强度分析
混凝土的强度分析混凝土是一种广泛应用于建筑和土木工程中的材料。
其强度是评估其性能的一个重要指标。
本文将从混凝土的组成、强度的影响因素和强度分析方法等方面进行论述，以便更好地理解混凝土的强度特性。
1. 混凝土的组成混凝土主要由水泥、砂、骨料和掺合料等组成。
水泥在水的反应下形成水化产物，起到胶凝作用，粘结其他成分。
砂和骨料用于填充空隙，增加混凝土的强度和密实度。
掺合料的加入可以改善混凝土的性能，如减少收缩、提高耐久性等。
2. 强度的影响因素混凝土的强度受到多种因素的影响，包括水胶比、水化度、骨料的种类和配合比、混凝土的龄期等。
水胶比是指水的质量与水泥的质量之比，过高的水胶比会导致混凝土强度下降。
水化度是指水泥中未水化的部分，水化度越高，强度越大。
选择合适的骨料种类和适当的配合比，可以提高混凝土的强度和稳定性。
另外，混凝土的龄期也会对其强度产生影响，通常在初凝后的28天内，混凝土的强度会逐渐提高。
3. 强度分析方法混凝土的强度可以通过实验室测试和现场检测等方法来进行分析。
实验室测试主要包括压力试验、抗折试验和抗拉试验等。
压力试验通过施加一定的压力来测定混凝土的抗压强度。
抗折试验通过施加弯曲力矩来测试混凝土的抗折强度。
抗拉试验通过拉伸混凝土样品来测定混凝土的抗拉强度。
现场检测可以使用非破坏性试验方法，如声速检测、超声波测厚和电阻法等，用于估计混凝土的强度。
通过强度分析，可以评估混凝土结构的质量和可靠性。
在工程实践中，合理控制混凝土的配合比、养护条件和施工工艺等因素，可以有效提高混凝土的强度。
此外，强度分析也为工程设计和结构评估提供了重要依据。
总结起来，混凝土的强度分析是建筑和土木工程中重要的一环。
通过了解混凝土的组成、强度的影响因素和分析方法，可以更好地应用混凝土材料，确保工程质量和安全性。
混凝土的强度分析是一个多学科交叉的领域，需要深入研究和实践经验的积累，以不断改进和完善。
浅谈混凝土结构裂缝
浅谈混凝土结构裂缝一、混凝土结构裂缝的分类与成因1.按大小分类微观裂缝小于0.05mm，数量多，固有裂缝，无害。
主要存在于混凝土骨料与水泥的粘结面上和水泥浆中，微观裂缝的存在对混凝土的弹塑性、徐变、强度、变形、结构刚度、化学反应等性能有影响。
宏观裂缝大于0.05mm，产生原因多，数量有限，应控制。
宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果，混凝土结构中宏观裂缝的存在对混凝土的强度、变形及结构刚度等性能有重要影响，特别是在有水或其他化学物质存在的环境中，应重视该类裂缝的存在。
2.混凝土建筑工程结构裂缝的成因产生裂缝的原因很多而且复杂，既有设计因素，又有施工质量和使用不当方面的问题。
如何准确地区分裂缝的种类及形成的原因，势必需要全面地掌握相关的判断方法，由现象推理到本质，从产生的根源着手，才能合理而正确地解决裂缝问题，处理好现场状况。
（一）混凝土材料引起的裂缝。
在湿度低的环境中浇筑的混凝土未进行合理的养护，而在混凝土中水分失去后还未终凝完毕，由于混凝土的收缩，将在混凝土中形成收缩裂缝。
（二）材料吊卸引起的裂缝。
因施工速度要求，在楼面混凝土强度未达到规定值时，为了满足工期要求，迅速向浇筑完24h左右的楼面堆加上一层施工时所需要的钢筋、模板、施工设备，堆放不均匀或者大量堆放在大开间楼面，引起楼板开裂。
（三）预埋管线位置引起开裂。
在多根管线集中布设的位置或是直径偏大的管线位置引起大开间楼面开裂。
这些裂缝一般是沿着管线的走向形成且平行状分布。
（四）温度开裂。
在建筑平面长度超过规范允许值而未在设计中采取加强措施时，将在长方向的楼面中间部位的板带中由于温度应力超过混凝土中的拉应力，相应位置的板中将形成温度裂缝，一般垂直于建筑平面的长向。
（五）结构平立面严重不规则引起的裂缝。
出于功能需要及艺术造型，加上消费群体对建筑美观及样式的不断追求，产生了各种各样的建筑平、立面，在住宅建筑方面形成了跃层、错层及复式户型，在公共建筑方面，上部急剧收进下部大底盘的样式，多塔楼高低相差悬殊的建筑也层出不穷。
第七章---混凝土的强度、裂缝及刚度理论小结
§7.1.5 讨论与小结
受压构件配置螺旋箍筋（如螺旋箍筋柱）或采用 钢管混凝土（如钢管混凝土拱肋），是提高其强度更 有效的措施。 钢纤维混凝土对限制混凝土裂缝发展、改善混凝 土抗裂性能有较明显的效果。
§7.1.5 讨论与小结
从混凝土受力破坏的机理和本质出发，可以将混 凝土的破坏归结为两种基本的形态，即主拉应力作用 和主压应力作用。然而，这两种作用在不同的路径、 时间条件下，将产生完全不同的结果。
§7.1.5 讨论与小结
混凝土的破坏，是其内部微裂缝发展、开裂以至 结构破坏的结果；混凝土的宏观变形伴随着内部微观 裂缝发展；在混凝土应力达到一定水平时，不可恢复 的内部微裂缝使混凝土宏观力学性能反映出明显的非 线性。
由于混凝土材料特殊物理力学性混凝土材料特殊物理力学性能决定其不适合采不适合采用传统强度理论用传统强度理论故本节讲述的多种混凝土强度准则和混凝土强度准则和本构模型本构模型都是建立在大量试验成果基础上建立在大量试验成果基础上的
高等桥梁结构理论
第七章 混凝土的 强度、裂缝及刚度理论
7.1.5 讨论与小结
§7.1.5 讨论与小结
§7.1.5 讨论与小结
试验表明，高质量混凝土内部微裂缝发展的临界压应力可达极 限强度的70%至80%；劣质混凝土的这种临界压应力只有极限强度 的40%左右。 在长期高应力状态下，混凝土的强度将有较大下降。对于短期 的施工临时荷载，桥梁规范容许混凝土压应力为极限强度的75%， 已达到高质量混凝土内部微裂缝发展的临界压应力。由于内部微 裂缝发展的不可逆性，因此，控制施工阶段混凝土应力，尤其是 作用时间较长的荷载应力，是一个及其重要的问题。
本节讲述的混凝土强度理论和混凝土本构关系， 是有限单元法进行个别重要结点强度分析和结构承载 能力分析的基础。
第7章 混凝土构件的变形、裂缝和耐久性
第7章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝和混凝土结构的耐久性在第2章中讲过结构或构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态分别进行计算和验算。
对各类构件都要求进行承载力计算；对某些结构构件还应该根据其使用条件，一方面通过验算使变形和裂缝宽度不超过规定限值，另一方面还应满足保证耐久性的其他规定。
7.1 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算钢筋混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度，可根据构件的刚度用力学方法计算。
例如，承受均布荷载k q 、计算跨度为0l 的简支梁，其跨中挠度为：Bl M B l q f k k 48538452040== (7.1) 式中M k ——按荷载效应的标准组合计算的跨内最大弯矩值，简支梁弯矩2081l q M k k =； B ——受弯构件的刚度。
对于匀质弹性体，截面刚度不随荷载的大小和时间而变化，是个常量（＝EI ）。
而对于钢筋混凝土受弯构件，由于正常使用情况下梁会开裂，裂缝的出现和开展将使梁的抗弯刚度降低，且开裂截面和未开裂截面的抗弯刚度也不一致；其次，由于多种因素尤其是混凝土的徐变、收缩等，梁的抗弯刚度随时间而缓慢降低。
因此，在钢筋混凝土梁的挠度计算中，引进如下概念。
7.1.1 短期刚度B s在荷载效应的标准组合下，考虑到混凝土受拉区的开裂和受压区的塑性变建筑结构88形，根据试验分析和理论推导，受弯构件的短期刚度B s 可按如下公式计算：'205.3162.015.1fE s s s h A E B γψ+++=(7.2)式中E α——钢筋弹性模量与混凝土模量之比，cs E E E ＝α；ρ——纵向受拉钢筋的配筋率，0bh A s ＝ρ；'f γ——受压翼缘面积与腹板有效面积的比值：0''')(bh h b b ff f -=γ，其中'f b 、'f h 为受压翼缘的宽度和高度，当0'2.0h h f >时，取0'2.0h h f =。
混凝土的裂缝刚度及挠度理论
4
3、现
状
（1）对于裂缝的计算理论并未取得一致的看法。 （2）不同观点反映在各国关于裂缝宽度计算公式有较 大差别，有的甚至差了好几倍。 （3）从目前的裂缝计算模式上看，主要有三类： 粘结滑移理论（Saligar）； 无滑移理论（Base） 基于实验的统计公式 有滑移和无滑移统一理论代表了目前的研究方向。 （4）断裂力学理论亦受到研究者的重视。
N max
(侧面) s c侧 s c f q (承拉面)
受弯构件
s 钢筋与混凝土产生相对滑移所形成的裂缝宽度； c 包裹钢筋的混凝土的弹性回缩值，与保护层厚度c成线性关系 f ——受弯构件挠曲变形使裂缝增加部分
—— ——
q ——钢筋表面处到外表面总的剪切变形。
5
4、粘结滑移理论
平均裂缝宽度
m
s
Es
lm
——钢筋应变不均匀系数；
l m ——平均裂缝间距
钢筋
lm
m
s
Es
lm
6
5、 值建议
丹麦Efsen公式
1
60
s
M cr M
Hemuponckun公式
ct 1 1 f ct
（6）CEB-TFP模式规范——有滑移理论
lmax ( sm cm cs )
（7）前苏联ChhII规范——统计法《混凝土和钢筋混凝 土设计规范》
l
s
Es
20(3.5 100p ) 3 d s
13
14
15
12、长期荷载作用对裂缝宽度
最大值ຫໍສະໝຸດ max lmaxM M cr
Im
建筑施工实习报告混凝土裂缝
建筑施工实习报告混凝土裂缝一、问题描述：在建筑施工实习期间，我注意到混凝土结构中存在着一些裂缝问题。
混凝土裂缝是指在混凝土中产生的开裂现象，常见的裂缝类型包括龟裂、塑性收缩裂缝、温度裂缝等。
二、问题原因：1. 龟裂：龟裂是由于混凝土表层过早干燥、收缩不均匀或混凝土拉伸、压缩应力超过承载能力而产生的。
常见原因包括混凝土过早脱模、表层干燥速度过快、混凝土浇筑过程中挤入过多空气等。
2. 塑性收缩裂缝：塑性收缩裂缝是由于混凝土在初凝阶段发生体积收缩引起的。
混凝土在凝结过程中会释放出一定的热量，导致温度升高。
而温度升高会引起混凝土体积的收缩，造成裂缝。
3. 温度裂缝：温度裂缝是由于混凝土在不同温度作用下产生热胀冷缩而引起的。
混凝土的热胀冷缩系数较大，温度变化会导致混凝土体积的改变，从而产生裂缝。
三、解决方案：1. 龟裂：可以通过控制混凝土供应商提供的混凝土材料的质量，避免空气参与过多，以充分振捣和养护混凝土，减少混凝土表面层的收缩。
2. 塑性收缩裂缝：可以通过加入适量的矿物掺合料来减少混凝土的收缩。
另外，在混凝土浇筑后，可以进行适当的养护措施，如喷水养护等，以减缓混凝土的收缩速度。
3. 温度裂缝：可以通过采用温控混凝土来减少温度变化引起的裂缝。
此外，还可以在混凝土中添加温度控制剂，如聚丙烯纤维等，以增强混凝土的抗温度变化能力。
四、改进措施：1. 加强施工管理，监测混凝土的浇筑和养护工艺，确保养护措施到位。
2. 合理控制混凝土的含水率，避免水胶比过高。
水胶比过高会导致混凝土的强度不足，易产生裂缝。
3. 加强对混凝土的质量控制，确保混凝土达到设计强度要求。
五、总结：通过对混凝土裂缝问题的分析和解决方案的提出，我们可以有效减少混凝土裂缝的发生，提高混凝土结构的质量和安全性。
同时，在实习中也需要加强对混凝土施工过程的观察和监测，及时发现和解决相关问题，从而提高自己的实践能力和专业技术水平。
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改善混凝土的受力，提高混凝土的强度。对于主要承
压构件（如拱肋、墩柱、塔等）、构件受压区及局部 承压区（如预应力筋锚固区）等，加强横向约束钢筋， 将形成有利的应力状态，减少横向拉应变，限制混凝 土纵向微裂缝发展，从而提高纵向抗压强度及延性。
§7.1.5 讨论与小结
§7.1.5 讨论与小结
由于混凝土材料特殊物理力学性能决定其不适合采 用传统强度理论，故本节讲述的多种混凝土强度准则和 本构模型，都是建立在大量试验成果基础上的。
这些试验成果所反映的混凝土破坏形态及力学性能， 是值得充分认识的。
§7.1.5 讨论与小结
从混凝土受力破坏的机理和本质出发，可以将混 凝土的破坏归结为两种基本的形态，即主拉应力作用 和主压应力作用。然而，这两种作用在不同的路径、 时间条件下，将产生完全不同的结果。
受压构件配置螺旋箍筋（如螺旋箍筋柱）或采用
钢管混凝土（如钢管混凝土拱肋），是提高其强度更
有效的措施。
钢纤维混凝土对限制混凝土裂缝发展、改善混凝 土抗裂性能有较明显的效果。
的40%左右。
在长期高应力状态下，混凝土的强度将有较大下降。对于短期 的施工临时荷载，桥梁规范容许混凝土压应力为极限强度的75%， 已达到高质量混凝土内部微裂缝发展的临界压应力。由于内部微 裂缝发展的不可逆性，因此，控制施工阶段混凝土应力，尤其是
作用时间较长的荷载应力，是一个及其重要的问题。
§7.1.5 讨论与小结
Hale Waihona Puke 7.1.5 讨论与小结 混凝土的破坏，是其内部微裂缝发展、开裂以至 结构破坏的结果；混凝土的宏观变形伴随着内部微观 裂缝发展；在混凝土应力达到一定水平时，不可恢复 的内部微裂缝使混凝土宏观力学性能反映出明显的非 线性。
§7.1.5 讨论与小结
试验表明，高质量混凝土内部微裂缝发展的临界压应力可达极 限强度的70%至80%；劣质混凝土的这种临界压应力只有极限强度
高等桥梁结构理论
第七章 混凝土的 强度、裂缝及刚度理论
§7.1.5 讨论与小结
§7.1.5 讨论与小结
在桥梁构件强度计算与验算中，不论钢筋混凝土 构件还是预应力混凝土构件，一般都是按规范简化设 计计算方法进行的。这些方法，以试验为基础、构件 宏观效应为研究对象，构件受力均简化为单向或平面 应力状态，并以单轴试验强度、构件强度控制结构强
度。
§7.1.5 讨论与小结
在一般情况下，这是实用设计的有效方法。然而， 桥梁结构复杂的受力状况，单靠规范简化计算方法和 构造措施往往不能全面顾及；一些特殊的强度分析问
题也不能按规范方法进行。
本节讲述的混凝土强度理论和混凝土本构关系，
是有限单元法进行个别重要结点强度分析和结构承载
能力分析的基础。