文档介绍：受弯构件开裂后的结构性能研究
李狮、凡俊、张建勇
（北京市建设工程质量第一检测所有限责任公司，北京100039）
［摘要］很多混凝土结构在建设和使用过程中会出现不同程度、不同形式的裂缝，这是•个相当
普遍的现象，而板、梁等受弯构件出力方向，因此在混凝土结构中，
承载受力的裂缝总是沿着受压方向产生和
延伸的。

梁的受弯破坏分为三个阶段：弹性受力
阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段。受弯裂
缝垂直于梁轴线，宽度不等呈楔形，裂缝宽
度可根据规范的公式进行计算。在实际工程
中，由于•混凝土的离散性，裂缝的形态较随
机，旦受到箍筋间距的影响。
图1梁底受弯裂缝示意图
当受拉钢筋配置过多（超筋梁）、混凝
土强度过低或受压区存在疏松空洞等施工
缺陷，则会在受拉区裂缝不太明显的情况下,
受压区混凝十•首先发生压碎而苏裂，还会伴
有受压纵筋屈曲等现象，属脆性破坏。
图2超筋梁裂缝示意图

楼板是水平构件，在结构中楼板只承受
竖向荷载，板的内力主要是弯距的作用，对
于水平荷载（风荷载或地震作用），楼板只
起传递作用。板的裂缝形态与梁大体相同，
但板侧裂缝无法观察，只能看到板顶和板底。
单向板的裂缝与梁相似，跨中裂缝在板
底，支座处板边裂缝在板面，方向垂直于跨
度方向，为不贯通的楔形裂缝。
双向支承的双向板受到两个方向的作
用，主拉应力迹线在角部与支承边呈一定角
度，因此裂缝往往是斜向的。受到侧边支座
的影响，在双向弯矩作用卜角部裂缝多斜向
发生。为不贯通的楔形裂缝。
均布荷载作用的四边固定双向板，短向
跨中板带的支座负弯矩最大，其次长向跨中
板带的负弯矩或短向跨中板带的跨中正弯
矩。随荷载的增大，裂缝沿长跨方向延伸。
在角部区域，由于还存在扭矩，弯矩和扭矩
组合称为斜向的正弯矩，类似于正应力和剪
应力合成主应力的关系，故裂缝沿长跨方向
延伸到-定距离时将向四个板角方向延伸O
形成正负塑性钗线。
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图3板上表面受弯裂缝示意图
图4板底受弯裂缝示意图
3受弯构件的非受力裂缝
混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝
的必要条件。首先是构件受到外力（外力包
括荷载和约束反力），构件本身各部分之间
会产生相互作用力即内力，而作用在单位面
积上的内力即为应力。那么当结构收到荷载
时，会产生拉应力；此外结构的不均匀沉降、
收缩和膨胀、温度变化，以及在混凝土凝结、
硬化阶段等非荷载因素产生的受拉变形受
到限制时也都会引起拉应力。
一旦裂缝出现后，结构变形得到满足
或部分满足，同时刚度下降，拉应力会相应
降低。根据大量工程调查，由各种非荷载受
力变形因素引起的裂缝约占80%,其中绝大
多数是由于混凝土本身收缩引起的，多发生
在施工浇筑成型硬化后的早期阶段，这些收
缩裂缝只要不妨碍结构功能，也并无危害。
过宽的可适当修补，因非荷载受力变形的原
因和变形的大小，往往与环境、时间和开裂
程度等相关，很难全面准确计算。
4受弯构件开裂后结构性能实验研究1

剪力墙结构，顶板出现大量裂缝。经检
测，混凝土设计强度及配筋均满足设计要求。
为贯通性裂缝，根据裂缝的形态，可判定为
非受力裂缝