《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》G第08章

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 鋼筋混凝土構(gòu)件采用鋼筋混凝土構(gòu)件采用（計(jì)算）（計(jì)算）（荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值及準(zhǔn)永久值及準(zhǔn)永久值材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值荷載荷載設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值混凝土構(gòu)件的混凝土構(gòu)件的延性是指構(gòu)件在破壞階段的變形能力延性是指構(gòu)件在破壞

2、階段的變形能力， 是是結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力重分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力重分布及及抗震性能抗震性能的一個(gè)重要指標(biāo)。的一個(gè)重要指標(biāo)?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 勻質(zhì)彈性材料梁勻質(zhì)彈性材料梁222484853855lEIMSEIlqlEIqlfEI截面彎曲剛度截面彎曲剛度EIM混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土為不勻質(zhì)的非

3、彈性材料，因而在受彎過(guò)程中，混凝土為不勻質(zhì)的非彈性材料，因而在受彎過(guò)程中， 截面彎曲剛度截面彎曲剛度 為一變化值（為一變化值（圖圖8-1-1）。）。 開(kāi)裂前近似處于彈性階段，開(kāi)裂前近似處于彈性階段，M 近似為直線(xiàn)近似為直線(xiàn) 開(kāi)裂后曲線(xiàn)轉(zhuǎn)折，斜率隨彎矩增加而減小開(kāi)裂后曲線(xiàn)轉(zhuǎn)折，斜率隨彎矩增加而減小 用用 表示截面彎曲剛度表示截面彎曲剛度 2lBMSf 截面彎曲剛度截面彎曲剛度的計(jì)算分別采用不同的簡(jiǎn)化方法：的計(jì)算分別采用不同的簡(jiǎn)化方法：（1）要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，）要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，B = 0.85EcI0混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月

4、月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 B = M/B = M/= =tgtg B B 隨彎矩的增大而減小。隨彎矩的增大而減小。 （2）正常使用階段，構(gòu)件帶裂縫工作，正截面承擔(dān)的）正常使用階段，構(gòu)件帶裂縫工作，正截面承擔(dān)的 彎矩彎矩M大約為其最大受彎承載力大約為其最大受彎承載力Mu的的50%70%，梁的純彎段試驗(yàn)表明梁的純彎段試驗(yàn)表明（圖圖8-1-2），裂縫出現(xiàn)后的，裂

5、縫出現(xiàn)后的鋼筋和混凝土的應(yīng)變分布具有如下規(guī)律：鋼筋和混凝土的應(yīng)變分布具有如下規(guī)律：a、受拉鋼筋應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變沿梁長(zhǎng)為、受拉鋼筋應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變沿梁長(zhǎng)為，最大，最大，為曲線(xiàn)分布，為曲線(xiàn)分布，最小最??；混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 c、平均應(yīng)變沿梁截面

6、高度為直線(xiàn)分布，符合平截面假定平均應(yīng)變沿梁截面高度為直線(xiàn)分布，符合平截面假定01hrcmsm因此，因此，為為: cmsmkkshMMB0（8-1-1）（8-1-2） 則則b、截面中和軸的高度也呈波浪形變化，裂縫截面處、截面中和軸的高度也呈波浪形變化，裂縫截面處 中和軸高度最??；中和軸高度最??；返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 對(duì)受拉鋼筋合力處取矩，得：對(duì)受拉鋼筋合力處取矩，得：skck受拉鋼筋受拉鋼筋: sskskE受壓區(qū)邊緣混凝土受壓區(qū)邊緣混

7、凝土: cckcckckEE根據(jù)裂縫截面應(yīng)力圖根據(jù)裂縫截面應(yīng)力圖（圖圖8-1-3）可推得可推得：0hAMsksk若令若令受壓區(qū)面積受壓區(qū)面積（bf b） hf+bx0=(f+0 0 ) bh0 200)(bhMfkck（8-1-3） （8-1-4） （8-1-5） （8-1-6） 受壓區(qū)混凝土合力：受壓區(qū)混凝土合力：00bhCfck混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月

8、月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 設(shè)裂縫間鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變的）不均勻系數(shù)為：設(shè)裂縫間鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變的）不均勻系數(shù)為：則鋼筋的則鋼筋的為為sskssksksmEhAME0 設(shè)設(shè)混凝土混凝土的不均勻系數(shù)為：的不均勻系數(shù)為：c則則混凝土混凝土的的為為ckcfkccckcckccmEbhMEbh)(ME20200式中：式中：受壓邊緣受壓邊緣混凝土混凝土的的（8-1-7） （8-1-8）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形

9、、裂縫及耐久性 將式（8-1-7）及（8-1-8）代入（8-1-2）得：EsscssshAEEbhEhAB20302011（8-1-9） 正常使用荷載下，正常使用荷載下， 約為約為 0.830.93，近似取為，近似取為0.87。返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 。 由于開(kāi)裂截面部分受拉混凝土退出工作，受拉鋼筋應(yīng)變較大；由于開(kāi)裂截面部分受拉混凝土退出工作，受拉鋼筋應(yīng)變較大； 未開(kāi)裂截面受拉混凝土參加工作，受拉鋼筋應(yīng)變較小未開(kāi)裂截面受拉混凝土參加工

10、作，受拉鋼筋應(yīng)變較小 開(kāi)裂后開(kāi)裂后sm sk，隨著荷載的增大，裂縫間的受拉混凝土逐漸，隨著荷載的增大，裂縫間的受拉混凝土逐漸 退出工作，退出工作，sm與與 sk的差值減小，直到的差值減小，直到 值值大小還與大小還與te =As/Ate有關(guān)有關(guān)式中：式中：Ate拉區(qū)混凝土有效截面積（軸拉構(gòu)件取全截面，拉區(qū)混凝土有效截面積（軸拉構(gòu)件取全截面， 受彎、偏壓及偏拉?。菏軓潯⑵珘杭捌。篈te = 0.5bh + (bf -b)hf）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及

11、耐久性 根據(jù)試驗(yàn)研究，根據(jù)試驗(yàn)研究， 的經(jīng)驗(yàn)公式可表達(dá)為：的經(jīng)驗(yàn)公式可表達(dá)為：sktetkf65.01 .1（8-1-11） 當(dāng)參加受拉混凝土面積較大時(shí)，對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng)當(dāng)參加受拉混凝土面積較大時(shí)，對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng) 變的影響變的影響 程度較大，程度較大，值就相應(yīng)較??；反之，當(dāng)值就相應(yīng)較小；反之，當(dāng) 參加受拉混凝土面積較小時(shí)，參加受拉混凝土面積較小時(shí)，值就相應(yīng)較大。值就相應(yīng)較大。 國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究表明，國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究表明， 與與 及壓區(qū)翼緣加強(qiáng)系數(shù)及壓區(qū)翼緣加強(qiáng)系數(shù) 有關(guān)，為簡(jiǎn)化直接給出有關(guān)，為簡(jiǎn)化直接給出EfEE5 .3162 .0（8-1-12）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基

12、本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 將將 及及 代入（代入（式式8-1-9）得：）得： fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120（8-1-13） 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝

13、土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 。 荷載長(zhǎng)期作用下，鋼筋混凝土梁的荷載長(zhǎng)期作用下，鋼筋混凝土梁的， 。 受壓區(qū)混凝土的徐變和收縮受壓區(qū)混凝土的徐變和收縮 受壓區(qū)混凝土應(yīng)變?cè)龃?，受壓區(qū)混凝土應(yīng)變?cè)龃螅芾摻顟?yīng)變?cè)黾?，裂縫受拉鋼筋應(yīng)變?cè)黾樱芽p不斷向上發(fā)展。不斷向上發(fā)展。混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 EIMlSf20（8-1-14） Mk準(zhǔn)永久組合作用準(zhǔn)永久組合作用Mq 鋼筋混凝土鋼筋混凝土考慮荷載考慮荷載準(zhǔn)永久組合準(zhǔn)永久組合的影響后：的影響后：sqsq

14、kBlMSBlMMSf2020)(（8-1-15） 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 以長(zhǎng)期剛度以長(zhǎng)期剛度B表示，則有：表示，則有：skqkBMMMB) 1(（8-1-16） BlMSfk20 代入上式代入上式（8-1-15）得長(zhǎng)期剛度得長(zhǎng)期剛度B的表達(dá)式：的表達(dá)式： （8-1-17） 4002.（8-1-18） 式中式中的取值的取值混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)

15、件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 當(dāng)構(gòu)件上存在正、負(fù)彎矩時(shí)，可當(dāng)構(gòu)件上存在正、負(fù)彎矩時(shí)，可來(lái)計(jì)算撓度來(lái)計(jì)算撓度limff 一般受彎構(gòu)件各截面彎曲剛度一般受彎構(gòu)件各截面彎曲剛度B是變化的（圖是變化的（圖8-1-5）。）。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)的最小剛度為了簡(jiǎn)化計(jì)算，取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)的最小剛度Bmin進(jìn)行進(jìn)行 計(jì)算，此即計(jì)算，此即“”。 采用采用Bmin計(jì)算的變形結(jié)果偏大，但實(shí)際上剪跨區(qū)尚存計(jì)算的變形結(jié)果偏大，但實(shí)際上剪跨區(qū)尚存 在剪切變形的影響，故僅按正截面計(jì)算的變形值偏小在剪切變形的影響，故僅按正截面計(jì)算的變形值偏小 兩種影響基本可以相互抵消，因此采用兩種影響

16、基本可以相互抵消，因此采用Bmin計(jì)算計(jì)算 的構(gòu)件撓度值是可行的。的構(gòu)件撓度值是可行的。 計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求：計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求：混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 配筋率的增加導(dǎo)致梁的承載能力增加，但對(duì)構(gòu)件彎曲剛度的配筋率的增加導(dǎo)致梁的承載能力增加，但對(duì)構(gòu)件彎曲

17、剛度的 增加則影響不大，當(dāng)荷載較大時(shí)，撓度有可能不滿(mǎn)足要求。增加則影響不大，當(dāng)荷載較大時(shí)，撓度有可能不滿(mǎn)足要求。（式8-1-13）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 構(gòu)件跨度增加，撓度也增加。若將構(gòu)件的構(gòu)件跨度增加，撓度也增加。若將構(gòu)件的控制控制在一個(gè)較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度在一個(gè)較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度也必然滿(mǎn)足要求。這樣就可以也必然滿(mǎn)足要求。這樣就可以比比。 1）保證結(jié)構(gòu)的使用功能：）保證結(jié)構(gòu)的使用功能： 保證吊車(chē)梁正

18、常運(yùn)行；保證吊車(chē)梁正常運(yùn)行； 2）防止對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：）防止對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：梁支座轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)梁支座轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò) 大引起偏心距增加，危及墻柱安全大引起偏心距增加，危及墻柱安全3）防止對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：）防止對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：避免因過(guò)度變形使門(mén)窗難以開(kāi)閉；避免因過(guò)度變形使門(mén)窗難以開(kāi)閉；4）保證人們的感覺(jué)在可接受的程度內(nèi)）保證人們的感覺(jué)在可接受的程度內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 裂縫出現(xiàn)前，純彎段內(nèi)混凝土和鋼筋的應(yīng)力沿長(zhǎng)度裂縫出現(xiàn)

19、前，純彎段內(nèi)混凝土和鋼筋的應(yīng)力沿長(zhǎng)度 基本均勻分布如（基本均勻分布如（圖圖8-2-1a ）。 通過(guò)對(duì)受彎構(gòu)件裂縫發(fā)展過(guò)程的分析，理解裂縫分布通過(guò)對(duì)受彎構(gòu)件裂縫發(fā)展過(guò)程的分析，理解裂縫分布 和開(kāi)展的規(guī)律，掌握裂縫寬度的驗(yàn)算方法和控制要求。和開(kāi)展的規(guī)律，掌握裂縫寬度的驗(yàn)算方法和控制要求。當(dāng)混凝土受拉區(qū)邊緣拉應(yīng)力接近抗拉強(qiáng)度時(shí)，受當(dāng)混凝土受拉區(qū)邊緣拉應(yīng)力接近抗拉強(qiáng)度時(shí)，受拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，直至達(dá)到其極限拉應(yīng)拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，直至達(dá)到其極限拉應(yīng)變時(shí)，便在某些薄弱截面出現(xiàn)第一批裂縫。變時(shí)，便在某些薄弱截面出現(xiàn)第一批裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理

20、2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 開(kāi)裂后，裂縫處混凝土退出工作，所承擔(dān)的拉力卸荷開(kāi)裂后，裂縫處混凝土退出工作，所承擔(dān)的拉力卸荷 給鋼筋。鋼筋拉應(yīng)力突增（給鋼筋。鋼筋拉應(yīng)力突增（圖圖8-2-1b）。）。 以開(kāi)裂截面為中心兩側(cè)各一段距離以開(kāi)裂截面為中心兩側(cè)各一段距離l 內(nèi)，混凝土回縮內(nèi)，混凝土回縮 以致與鋼筋之間產(chǎn)生相對(duì)滑移和粘結(jié)應(yīng)力，從而使混

21、以致與鋼筋之間產(chǎn)生相對(duì)滑移和粘結(jié)應(yīng)力，從而使混 凝土應(yīng)力由開(kāi)裂處的零向兩側(cè)逐漸增大至凝土應(yīng)力由開(kāi)裂處的零向兩側(cè)逐漸增大至 l 處的處的 ft 距離裂縫距離裂縫l 以外的混凝土應(yīng)力為以外的混凝土應(yīng)力為 ft ，裂縫將繼續(xù)出現(xiàn)，裂縫將繼續(xù)出現(xiàn) 裂縫間距逐漸減小，直到最后趨于穩(wěn)定。理論上，裂縫間距逐漸減小，直到最后趨于穩(wěn)定。理論上， 裂縫間距裂縫間距在在 l 至至 2 l 之間，之間，而鋼筋應(yīng)力變化趨勢(shì)則反之。該間距而鋼筋應(yīng)力變化趨勢(shì)則反之。該間距 l 稱(chēng)為稱(chēng)為。混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐

22、久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 裂縫的分布疏密程度取決于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度裂縫的分布疏密程度取決于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度l 。 而而l又與粘結(jié)強(qiáng)度和鋼筋表面系數(shù)（其周長(zhǎng)與截面積之又與粘結(jié)強(qiáng)度和鋼筋表面系數(shù)（其周長(zhǎng)與截面積之 比即比即 u/As ）的大小有關(guān)。）的大小有關(guān)。4/2dd 粘結(jié)強(qiáng)度提高，表面系數(shù)增大，則粘結(jié)強(qiáng)度提高，表面系數(shù)增大，則l 較短。較短。 配筋率配筋率小，則開(kāi)裂后引起的鋼筋應(yīng)力突增較大，小，

23、則開(kāi)裂后引起的鋼筋應(yīng)力突增較大， 致使峰值粘結(jié)應(yīng)力超過(guò)粘結(jié)強(qiáng)度而出現(xiàn)粘結(jié)破壞，致使峰值粘結(jié)應(yīng)力超過(guò)粘結(jié)強(qiáng)度而出現(xiàn)粘結(jié)破壞， 以致以致 引起較大滑移，使引起較大滑移，使l 增長(zhǎng)。于是裂縫間距增大，增長(zhǎng)。于是裂縫間距增大， 裂縫加寬。裂縫加寬?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 lmws,mws,maxwmax。 與鋼筋和混凝土相對(duì)滑移的程度有關(guān)。與鋼筋和混凝土相對(duì)滑移的程度有關(guān)。 與混凝土的徐變、松弛和收縮有關(guān)與混凝土的徐變、松弛和收縮有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)基本原

24、理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 傳遞長(zhǎng)度傳遞長(zhǎng)度l 推導(dǎo)如下推導(dǎo)如下: 如如(圖8-2-2)，取裂縫截面，取裂縫截面起始長(zhǎng)度為起始長(zhǎng)度為 l 的一段為脫離體，根據(jù)平衡條件的一段為脫離體，根據(jù)平衡條件tetsssAfA 21ulAmsss21 解得傳遞長(zhǎng)度：解得傳遞長(zhǎng)度：tetemtmdkdfll1835 . 1試驗(yàn)研究表明，試驗(yàn)研究表明， lm 還與保護(hù)層厚度還與保護(hù)層厚度 以及鋼筋表面特以及鋼筋表面特征有關(guān)?？紤]這兩個(gè)因素的影響后，即得征有關(guān)?？紤]這兩個(gè)因素的影響

25、后，即得temdkckl12（8-2-1） （8-2-2） （8-2-3） （8-2-4） temttemtdfuAfl4則則平均裂縫間距：平均裂縫間距：返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 根據(jù)平均裂縫寬度的定義有：根據(jù)平均裂縫寬度的定義有：msm mctm ms

26、mctmsmm(1)wlll對(duì)受彎、軸心受拉、對(duì)受彎、軸心受拉、偏心受力構(gòu)件：偏心受力構(gòu)件： ctmcsm1 smsks/ EskmcmswlE （8-2-5） （8-2-6） （圖圖8-2-3）85. 0c（8-2-5）得）得 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

27、 1）受彎構(gòu)件）受彎構(gòu)件 2）軸心受拉構(gòu)件）軸心受拉構(gòu)件3）偏心受拉構(gòu)件）偏心受拉構(gòu)件 4）偏心受壓構(gòu)件）偏心受壓構(gòu)件087. 0hAMskskskskAN)(0sskskahAeNskskAhheN00)(（8-2-7） （8-2-8） （8-2-9） （8-2-10） 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 maxls,maxww將將（式式8-2-4） 、（式式8-2-6）代入）代入得：得：eqskmaxcrste(1.90.08)dwcE （8-2-1

28、1） （8-2-12） l 裂縫寬度是隨機(jī)變量。裂縫寬度是隨機(jī)變量。式中：式中： 為荷載為荷載準(zhǔn)永久組合下準(zhǔn)永久組合下的擴(kuò)大系數(shù)的擴(kuò)大系數(shù) 為荷載為荷載長(zhǎng)期作用下長(zhǎng)期作用下的擴(kuò)大系數(shù)的擴(kuò)大系數(shù)s,m axmww混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 式中：式中：deq 鋼筋等效直徑；鋼筋等效直徑； 構(gòu)件受力特征系數(shù)。軸心受拉取構(gòu)件受力特征系數(shù)。軸心受拉取2.7 偏心受拉取偏心受拉取2.4，受彎和偏心受壓取，受彎和偏心受壓取1.9。cr規(guī)范規(guī)范規(guī)定，最大裂縫寬

29、度應(yīng)滿(mǎn)足：規(guī)定，最大裂縫寬度應(yīng)滿(mǎn)足：maxlimww（8-2-13） 若不滿(mǎn)足要求，可減小鋼筋直徑，增加配筋率，加大若不滿(mǎn)足要求，可減小鋼筋直徑，增加配筋率，加大截面尺寸，必要時(shí)施加預(yù)應(yīng)力。截面尺寸，必要時(shí)施加預(yù)應(yīng)力?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范給出的最大給出的最大裂縫寬度限值。裂縫寬度限值。混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 能夠吸收和耗散地震能量，滿(mǎn)足抗震要求；能夠吸收和耗散地震能量，滿(mǎn)足抗震要求； 避免發(fā)生脆性破壞，保證生命財(cái)產(chǎn)安全；避免發(fā)

30、生脆性破壞，保證生命財(cái)產(chǎn)安全；在超靜定結(jié)構(gòu)中，具有大的變形能力以完成充分的在超靜定結(jié)構(gòu)中，具有大的變形能力以完成充分的 內(nèi)力重分布。內(nèi)力重分布。混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 00(1)(1)yucucucycyk hxk hx（8-3-1） 截面曲率延性系數(shù)：截面曲率延性系數(shù)： 適筋梁截面在開(kāi)始屈服和達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)適筋梁截面在開(kāi)始屈服和達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí) 應(yīng)力和應(yīng)變的分布規(guī)律，如（應(yīng)力和應(yīng)變的分布規(guī)律，如（混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原

31、理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土混凝土極限壓應(yīng)變極限壓應(yīng)變cu cu 增加，延性系數(shù)增加，延性系數(shù) 增大。增大。 受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度 kh0 和和 xc 減小，延性系數(shù)減小，延性系數(shù) 增大。增大。限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不宜大于限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不宜大于2.5%， 或壓區(qū)高度

32、或壓區(qū)高度x (0.250.35)h0；規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般使規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般使 As/As = 0.30.5;在彎矩較大區(qū)段加密箍筋以提高在彎矩較大區(qū)段加密箍筋以提高cu混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 AfNnc/cysvsf/f 作用在偏心受壓構(gòu)件上的軸向壓力，使得受壓區(qū)高度作用在偏心受壓構(gòu)件上的軸向壓力，使得受壓區(qū)高度 增加截面曲率延性系數(shù)降低。增加截面曲率延性系數(shù)降低。 一般軸壓比一般軸壓比 越大，截面

33、曲率延性系數(shù)越小越大，截面曲率延性系數(shù)越小 為使構(gòu)件截面具有一定延性，應(yīng)限制軸壓比。為使構(gòu)件截面具有一定延性，應(yīng)限制軸壓比。 實(shí)驗(yàn)表明，偏心受壓構(gòu)件配箍率（以配箍特征值表示實(shí)驗(yàn)表明，偏心受壓構(gòu)件配箍率（以配箍特征值表示 )對(duì)延性影響較大（對(duì)延性影響較大（圖圖8-3-2）通常通常采用采用等措施保證偏心受壓構(gòu)件的截面延性等措施保證偏心受壓構(gòu)件的截面延性混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)

34、基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離子及堿含量、外加劑用量、保護(hù)層厚度等；子及堿含量、外加劑用量、保護(hù)層厚度等； 溫度、濕度、溫度、濕度、CO2含量、侵蝕介質(zhì)等環(huán)境條件。含量、侵蝕介質(zhì)等環(huán)境條件?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 。 但當(dāng)碳化的進(jìn)程但當(dāng)碳化的進(jìn)程 達(dá)到鋼筋的表面，就會(huì)達(dá)到鋼筋的表面，就會(huì)，鋼，鋼 筋有銹蝕的危險(xiǎn)。筋有銹蝕的危險(xiǎn)。 通常，環(huán)境中二氧化碳含量越高，碳化越快。通常，環(huán)境中二氧化碳含量越高，碳化越快。 混凝土中水泥用量越大、水灰比越大、密實(shí)性越差、混凝土中水泥用量越大、水灰比越大、密實(shí)性越差、 保護(hù)層厚度越小，則碳化越嚴(yán)重。保護(hù)層厚度越小，則碳化越嚴(yán)重。