混凝土構(gòu)件裂縫寬度計算方法研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因的復(fù)雜性導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的不確定性。國內(nèi)外關(guān)于裂縫寬度的計算方法雖然能在一定程度上滿足工程使用要求，但是并未能得到統(tǒng)一的看法，計算公式的精度有待提高；隨著近年來混凝土及鋼筋材料向高強(qiáng)度化發(fā)展，裂縫問題出現(xiàn)了新的情況，因此，新形勢下的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度計算方法需要更加深入研究。本文針對高強(qiáng)鋼筋條件下的混凝土裂縫寬度進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析和試驗研究。 本文歸類整理了現(xiàn)有裂縫寬度計算模式，通過多元統(tǒng)計參數(shù)分析評價了各主要

2、裂縫計算模式，分析表明，基于粘結(jié)滑移-無滑移綜合理論的現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002的計算模式是合理的。驗證了鋼筋應(yīng)力與裂縫寬度之間的線性關(guān)系，并指出以鋼筋應(yīng)力這一最重要影響因素作為唯一的參數(shù)來計算裂縫寬度是不可行的，必須綜合考慮其他的影響因素才能對裂縫寬度進(jìn)行合理準(zhǔn)確的計算。明確了影響裂縫寬度的主要因素依次為：鋼筋應(yīng)力、底部保護(hù)層厚度、等效鋼筋直徑與有效配筋率的比值。 本文進(jìn)行了15根配置HRB500級鋼筋的混

3、凝土梁和2根配置HRB335級鋼筋的混凝土對比梁裂縫寬度試驗。試驗結(jié)果表明：在開裂后量測的鋼筋平均應(yīng)變與裂縫截面計算的鋼筋應(yīng)變關(guān)系為直線，在不同配筋率時，各直線大致互相平行；平均裂縫間距隨de/Pte增大而線性變大：裂縫寬度隨鋼筋直徑d的增大而線性增加，隨有效配筋率pte的增大而減小；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002的裂縫寬度計算方法能較好地反映高強(qiáng)鋼筋條件下的裂縫規(guī)律，計算公式應(yīng)用于高強(qiáng)鋼筋精度略低。 分析了高強(qiáng)鋼筋

4、的應(yīng)用對各裂縫計算模式的影響，指出高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用降低了國內(nèi)外各主要規(guī)范裂縫公式的計算精度。明確了高強(qiáng)鋼筋的影響：使得平均裂縫間距減小，鋼筋應(yīng)力趨于均勻。 調(diào)整高強(qiáng)鋼筋的相對粘結(jié)系數(shù)，反映了高強(qiáng)鋼筋裂縫間距較小的特點；調(diào)整裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)的計算，考慮了高強(qiáng)鋼筋條件下的次裂縫影響；通過調(diào)整這兩個參數(shù)計算公式提高了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002裂縫公式的計算精度。 建立了基于截面配筋率來間接控制正常