1、昆明理工大学津桥学院；2、中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司云南昆明650106
摘要：人们对于混凝土裂缝的观察和研究，往往仅限于混凝土开裂的可能性、混凝土表面的裂缝宽度和长度等，而对于混凝土裂缝的深度和裂缝的实际横断面形状以及造成这一现象的应力分布情况却研究甚少。而实际上，由于造成混凝土开裂的原因较多，这些原因造成的应力分布规律也不同，裂缝的横断面形状往往不同，裂缝宽度与深度之间也不是一种简单的对应关系。因此，结合不同荷载作用下混凝土构件内的应力分布状况，来研究裂缝的产生、特征及分布规律，对混凝土结构的力学性能及耐久性研究则具有非常重要的意义。基于此，本文针对受弯钢筋混凝土构件裂缝开展规律的试验进行了探究。
关键词：受弯钢筋混凝土构件；裂缝；开展规律；试验
1试验概况
试验主要通过理论研究与数值模拟，研究弯矩作用下钢筋混凝土构件的裂缝的产生、特征与发展规律。试验拟定的混凝土构件尺寸为100mm×100mm×400mm。在构件产生裂缝的一侧布设纵向钢筋，2个配筋构件相背放置，纵向钢筋采用直径6mm的圆钢或螺纹钢。两块构件中间夹圆钢垫棒，两端对穿螺杆，用螺栓固定，上紧螺栓造成构件截面处于三点受弯状态。在这种情况下，构件跨中部位则受的弯矩较大而受到的剪力非常小，在这一部位产生的裂缝，则可近似地认为主要是由弯矩造成的。
本次试验混凝土采用C60标号，配合比见表1。试验时考虑的因素见表2。
由图1可知，裂缝的宽度在构件顶底部时最宽，随着裂缝长度的增加不断减小，一直到裂缝开裂端部。因此，由构件侧面裂缝宽度及深度的变化规律可知，裂缝近似呈楔形。
2.2裂缝内外深度变化情况
关于构件内部与表面的裂缝状态的研究，试验采用了两种方法。一种是先用墨水灌入裂缝内，待裂缝充分渗透后，先在构件侧面量出裂缝的深度，然后将构件凿开，看构件内部墨水渗透的深度，以此确定构件内部的裂缝深度。另一种是直接用切割机将构件沿垂直于裂缝的方向切开，直接观测构件内部裂缝深度。通过将两种方式观测得到的结果进行综合分析得知，在构件内部沿垂直于裂缝方向的任一部位的裂缝宽度和深度，可近似以构件两侧边的裂缝宽度和深度为依据，采用直线内插的方法求得。通过对构件两侧裂缝形状的观察，结合裂缝内外宽度及深度的对比可知，在弯矩的作用下，构件裂缝横断面近似为楔形。
2.3构件顶底面裂缝分布规律
对于构件顶底面的裂缝，按照每个构件中的钢筋根数、钢筋表面形状以及钢筋保护层厚度的不同进行分类。下面分别选择有代表性的状况进行分析。首先选择单根预埋钢筋的构件进行分析。图2为单根预埋钢筋的构件顶底面裂缝开展情况代表图。在图中，构件顶底面横断面长度为10cm，裂缝部位的0～10表示裂缝在顶底面的横向位置，也就是裂缝纵向的位置。裂缝宽度即表示这一部位的裂缝表面宽度。
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