截面高度对钢筋混凝土梁裂缝分布影响的试验研究

为建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,通过试验研究了截面高度对钢筋混凝土简支梁裂缝分布形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。根据裂缝的产生机理、延伸发展特征和宽度变化规律提出了分型统计的原则,进行各类型裂缝数量、平均裂缝间距、平均裂缝宽度及最大裂缝宽度分布规律的分型统计分析。明确了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征的物理意义,即该裂缝为在后续各级荷载作用下,因开裂截面钢筋拉应力和混凝土受拉区高度的持续增大而得以持续延伸到中和轴附近的主裂缝。提出了以纵向受拉钢筋直径为变量的有效受拉截面高度的计算方法,提出了考虑截面高度与有效配筋指数耦合影响的平均裂缝间距计算模式。     

基于粘结裂缝模型的混凝土受拉性能数值模拟

为研究混凝土细观结构对于混凝土受拉性能的影响,采用自编程序建立骨料形状为圆形、椭圆形以及随机多边形三种混凝土细观模型。并批量插入粘结单元,形成粘结裂缝模型。与已有实验对比验证数值模型的准确性。在此基础上讨论了网格尺寸、骨料形状以及数值模型细观参数对于混凝土受拉性能的影响,结果表明:混凝土细观粘结裂缝模型可以很好的模拟混凝土宏观开裂,网格尺寸对于混凝土细观粘结裂缝模型的受拉性能、裂缝扩展形态影响很小,骨料随机分布以及骨料形状对于混凝土裂缝扩展形态影响很大,对于受拉性能影响很小。界面粘结单元的粘结强度和断裂能对混凝土的宏观受拉性能有较大的影响,研究混凝土的力学性能时应优先考虑界面的影响。     

考虑降雨拉张裂缝作用的库岸边坡稳定性分析

降雨对库岸边坡的失稳有刺激作用,尤其是降雨过程中坡体产生的拉张裂缝对其稳定性影响更大。考虑降雨作用下产生的裂缝,构建拉张裂缝模型,确定拉张裂缝的位置及深度,并用剩余推力法计算水库蓄水时边坡的稳定性系数。以某水库的库岸边坡为例,计算了水库在正常蓄水位时,不同降雨强度和降雨历时下的稳定性系数,结果表明降雨强度和降雨历时与裂缝的位置和边坡的稳定性存在密切的关系。     

岩质边坡平面滑动滑面极限倾角的研究

在边坡稳定性评价时,如果不能确定边坡内的滑动面位置、产状,可以通过先确定滑面的极限倾角来计算边坡的最小安全系数,进而评价边坡稳定性。由于滑坡后缘常形成拉裂缝,且拉裂缝深度对滑坡稳定性有较大影响,故采用拉裂缝深度优化公式对有拉裂缝的边坡进行了深入讨论,分析了自重和地震两种工况下的滑面极限倾角及对应的边坡极限安全系数,给出了改进后的极限倾角计算公式。结合具体算例分析了公式适用性,结果表明,考虑拉裂缝较未考虑拉裂缝计算得到的边坡极限倾角α_cr更小,对应的极限安全系数F_scr更小,并且α_cr变化较小,F_scr变化较大。     

关于混凝土抗拉和抗裂设计强度

问:混凝土构件受拉,接近破坏时的拉应力比开始出现裂缝时的拉应力大,为什么规定抗拉设计强度R_1反而比抗裂设计强度R_1为小呢?(王树钊问) 答:首先应当说明,混凝土“接近破坏时的拉应力比开始出现裂缝时的拉应力大”的提法是不确切的。当混凝土内的应力达到极限抗拉强度,混凝土即会开裂,我们也即认为混凝土达到破坏。因此,     

圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度试验研究

对大偏心受压、受弯、大偏心受拉、小偏心受拉和轴心受拉圆形截面钢筋混凝土试件进行了试验，测定了不同荷载下的钢筋应变、裂缝宽度、裂缝宽度-荷载曲线和钢筋应力-荷载曲线，研究了各种试件的裂缝发展规律．结果表明，各种试件的裂缝发展规律基本一致，即荷载很小时不出现裂缝；从混凝土出现第一条裂缝到钢筋屈服，裂缝宽度随荷载基本呈线性增长；钢筋屈服后，裂缝随荷载增大而迅速增长．最后对裂缝宽度进行了统计分析，给出裂缝宽度的概率分布．     

支墩连拱坝溢流坝面混凝土裂缝成因分析

混凝土抗压强度高而抗拉强度较低,混凝土裂缝多为拉应力超过抗拉强度形成。本文以野沟门水库为例,对溢流坝坝顶混凝土裂缝性质及产生原因进行分析。     

钢筋混凝土轴拉构件裂缝宽度有限元计算方法研究

以大型通用有限元软件ABAQUS为平台,建立了钢筋混凝土轴拉构件荷载作用下裂缝宽度的一种有限元计算方法。采用损伤塑性模型,考虑混凝土软化特性,对3组不同配筋率的轴拉试件进行非线性分析。数值分析结果表明,试件开裂位置、开裂荷载以及开裂处钢筋应力值均与试验实测结果较为接近。同时,通过裂缝宽度计算方法所得各级荷载作用下的裂缝宽度值与试验实测值吻合度也较好。表明提出的基于有限元的裂缝宽度计算方法具有一定的可行性和精确度,可以为实际工程中的裂缝宽度计算提供一定依据。     

横缝对地下厂房岩锚吊车梁承载力的影响研究

某水电站地下厂房岩锚吊车梁横向裂缝问题十分突出,施工期已经产生了大量贯穿性裂缝,对其长期稳定运行存在安全隐患。根据地下厂房岩锚吊车梁设计施工实际情况,采用数值计算方法系统研究梁体在不同横向裂缝分布密度下的承载特性,分析吊车梁的变形以及受力特征。研究结果表明:横向裂缝的存在会导致梁体局部刚度降低、变形增大,在裂缝尖端附近存在一定程度的拉应力集中,梁体拉应力分布范围扩大,局部已超过容许拉应力值,而横向裂缝对梁体抗滑稳定安全系数影响有限。鉴于岩锚吊车梁需长期安全运行,对横向裂缝分布集中部位需进行加固处理。     

TRC加固水工偏心受压结构的抗裂性能初探

为研究纤维编织网增强混凝土(Textile reinforced concrete,简称TRC)加固偏心受压水工结构的抗裂性能,对6根偏压短柱进行试验,研究了配网率和前期受力对TRC控制偏心受压结构裂缝的影响,在此基础上,建立了TRC加固下的偏心受压结构的裂缝扩展理论,进一步分析了裂缝的扩展规律。研究结果表明:对于一次受力结构,以基体材料开裂、受拉钢筋屈服为界限点裂缝呈现出3个扩展阶段;对于二次受力结构,滞后应变(前期受力历史造成)小于基体材料开裂应变时,裂缝扩展以加固点、基体材料开裂和受拉钢筋屈服为界限点呈现出4个扩展阶段,而当滞后应变大于基体材料开裂应变时,裂缝扩展以加固点、受拉钢筋屈服为界限点呈现出3个扩展阶段;在扩展阶段转变处,裂缝扩展速率(偏压荷载与裂缝扩展深度的比值)突增,但是在同一阶段内裂缝扩展速率逐渐减小;采用TRC可以有效地控制偏心受压结构主裂缝的发展,配网率越高,裂缝分布越均匀,条数越多,间距和扩展速率越小;前期受力对采用TRC抑制裂缝深度扩展的影响明显,而对抑制裂缝宽度扩展的影响较轻,总体而言前期受力历史越大,效果越差。     

平推式滑坡成因机制分析

以四川省成都市新津县狮子山滑坡为平推式滑坡的典型案例,分析其的成因机制。这类滑坡具有识别难度较大大、成因机理复杂、成灾模式奇特、减灾防灾难度大、风险高等特点。该滑坡因地震造成后缘产生了一条明显的拉裂缝,在强降雨条件下,雨水迅速充填平行于坡面的拉裂缝,在水压力作用下,后缘裂缝产生了拉裂和位移扩张,形成平推式滑坡,此后随着裂缝内水头的骤降,滑体很快自行停止滑动。     

温降和水库蓄水引起的碾压混凝土拱坝裂缝分析

施工温降是引起碾压混凝土拱坝裂缝的主要荷载。均匀温降作用下拱坝在裂缝前整个断面处于受拉状态，最大拉应力出现在拱端上游面和拱冠下游面。均匀温降使碾压混凝土拱坝全断面受拉，坝体形成深层的或贯穿性的裂缝对拱坝的危害较大。施工温降在水库放空时所产生的裂缝深度一般比水库蓄满时大。水荷载所产生的压应力可以部分或全部抵销温降所产生的拉应力。一般来说，上游水荷载对拱坝的作用更大，它在拱圈大部分区域产生很大的压力，因而使裂缝的扩展受到抑制。用水平拱作为计算图形进行结构分析，能较好地反映出碾压混凝土拱坝的应力和裂缝状况；混凝土的钝裂缝带模型用于有限元断裂分析和确定裂缝扩展深度比较方便。     

混凝土非标准楔入劈拉试件断裂参数的确定

目前混凝土非标准楔入劈拉试件还没有一个合适的确定裂缝尖端断裂参数公式,通常的方法是借用紧凑拉伸试件的应力强度因子公式,不便于应用。文中利用有限元程序,对在不同高度以及不同初始缝高比条件下非标准楔入劈拉试件进行了模拟。得到了裂缝尖端的应力强度因子公式以及裂缝张口位移曲线。分析结果及举例表明,非标准楔入劈拉实验断裂参数确定模型是可靠的。断裂韧度不随试件尺寸变化,是材料常数;裂缝扩展量不受初始裂缝长度影响,而随着试件高度的增加而增长。     

梅梁湖泵站的混凝土裂缝防治

水工结构中大体积混凝土由于截面大．泵送混凝土水泥用量多。水化热会产生较大的温度变化和收缩作用．由此而形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。裂缝分表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部散热条件不同。混凝土温度内高外低形成温度梯度。使混凝土内部产生压应力、外部产生拉应力,表面拉应力超过混凝土抗拉强度时而产生表面裂缝：     

混凝土劈拉开裂和裂缝自愈合机理

采用混凝土圆盘试件,研究了劈拉加载下混凝土的开裂过程和裂缝形态,分析了试件劈拉应力-裂缝口张开位移曲线的特征,探讨了不同卸载位移下曲线的变化规律;对劈拉开裂后混凝土在不同环境中(海水、淡水和标准养护)的性能恢复规律和自愈合机理开展了试验研究。结果表明:混凝土劈拉开裂导致自身刚度降低,并且裂缝口张开位移越大,刚度降低越明显;自愈合产物与混凝土基体黏结强度较低,再次劈拉加载下试件刚度虽有恢复,但恢复值相对于初始刚度较小;裂缝自愈合是各种物理和化学过程综合作用的结果,愈合机理主要包括水泥的再水化作用、结晶作用、水泥水化产物的分解作用和颗粒杂质等的堵塞作用。     

石泉大坝表孔闸墩混凝土表面裂缝检测及处理

石泉大坝表孔弧形闸门已运行了30年。检查发现闸门支墩受拉区的混凝土存在许多垂直裂缝，为防止裂缝影响闸墩安全运行，2005年对这些裂缝进行了全面检测及封闭灌浆处理。     

混凝土劈拉开裂和裂缝自愈合机理

<正>采用混凝土圆盘试件,研究了劈拉加载下混凝土的开裂过程和裂缝形态,分析了试件劈拉应力-裂缝口张开位移曲线的特征,探讨了不同卸载位移下曲线的变化规律;对劈拉开裂后混凝土在不同环境中(海水、淡水和标准养护)的性能恢复规律和自愈合机理开展了试验研究。结果表明:混凝土劈拉开裂导致自身刚度降低,并且裂缝口张开位移越大,刚度降低越明显;自愈合产物与混凝土基体黏结强度较低,再次     

有效受拉混凝土截面面积的试验研究

为了研究在受拉状态下钢筋混凝土构件出现裂缝时,钢筋对周围混凝土的约束范围,设计了一系列截面尺寸从小到大的正方形构件,通过钢筋混凝土构件的轴心受拉试验,试验结果表明,当轴心受拉构件尺寸足够大时,混凝土有效受拉截面是直径为7d（d为钢筋直径）的圆形区域。     

基于虚拟裂缝模型的混凝土双K断裂参数

本文将虚拟裂缝模型与线弹性断裂力学相结合，利用楔入劈拉试件在实验中测得的最大荷载Pmax及对应的裂缝口张开位移CMODc，求得了混凝土裂缝亚临界扩展量Δac的解析解，据此计算了最大尺寸为700×700×200mm的楔入劈拉混凝土试件的起裂断裂韧度,失稳断裂韧度及临界裂缝尖端张开位移CTODc，并与试验结果进行了比较。研究结果表明，当试件高度h＞400mm时，、，CTODc是一个与试件高度无关的断裂参数     

内部裂缝在短期和长期拉应力下对混凝土变形的影响和计算

内部裂缝在短期和长期拉应力下对混凝土变形的影响和计算Ｈ·Ｎ．卡尔片科主题词砼，裂缝，拉应力，砼施工，变形计算，计算方法以往的研究已得出结论：混凝土内部裂缝对混凝土变形和强度有明显的影响。在以裂缝理论、脆性破坏静力学理论、破坏集中理论为基础的模型中，还...