構造鋼筋控制非荷載裂縫產生與發展的機理研究

摘 要：選取鋼筋與混凝土單元，建立基本方程，并引入相應的辯解條件，推導了混凝土的應力應變分布規律、裂縫寬度隨配筋率的變化規律，為揭示構造鋼筋控制非荷載裂縫的產生和發展機理提供了理論依據。算例表明，選擇滑移剛度較大的螺紋筋能有效地控制裂縫的寬度，細密的配筋有利于改善混凝土內部應力的不均勻性從而提高混凝土的極限拉應變。

關鍵詞：構造；裂縫；機理；研究

中圖分類號：TU312+.1

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2008）03-0128-03

1引言

建筑結構在其使用過程中承受兩類作用，靜荷載、動荷載和其它荷載，稱為直接作用；溫度、收縮、不均勻沉降等則稱為間接作用（即非荷載作用）。調查資料表明，由荷載引起的裂縫僅占20%左右，尚有約80%的裂縫是由非荷載作用引起的。構造配筋對裂縫發生發展的控制作用往往由以下兩點來定性解釋：一方面，配筋可以提高混凝土的極限拉伸應變，從而提高混凝土的抗裂能力，這一點目前已經得到普遍認可[1，2]，另一方面，配筋可以有效的減小開裂處混凝土的應變集中從而有效控制裂縫寬度[3]，因為裂縫的寬度與結構開裂過程中所釋放的拉應變成正比，一旦開裂，必然在開裂區附近形成應變集中，應變集中程度越高，在相同條件下，裂縫寬度越大[4]。

為了能為裂縫控制設計提供理論依據，構造鋼筋對非荷載裂縫的控制不能僅僅停留在定性的闡述上，必須從定量的理論上加以研究，這就涉及到混凝土的應力應變分布規律、裂縫寬度隨配筋率的變化規律等內容。……