文档介绍：第八章混凝土裂缝的办理总结
第八章混凝土裂缝的办理总结
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第八章混凝土裂缝的办理
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裂缝的产活力制
混混凝土开裂，假设开裂的混凝土仍保持连续，即裂纹
是以“散布”方式出现的，即存在无限多平行的、间距很密且垂直于
引起主拉应力(或主拉应变)方向的裂缝。裂隙穿越开裂的混凝土单元，
依旧可用办理连续体介质力学的方法来办理。由于不必增加节点和重
新划分单元，很容易由计算自动进行办理，因而这种裂缝模型获得了
广泛的应用。
2．单元边界的单独裂缝－离散裂缝模型
离散裂缝模型的特点是：当应力值达到某一量值足以使混凝土开裂
时，将单元在节点两侧分别开来使之互不联络，用这种方法来模拟裂
缝的扩展过程，即便裂缝总是处于单元和单元之间的边界。在计算过
程中要不断改变模型的几何布局，重新划分单元，增加新的节点。
3．单独裂缝－采用断裂力学建模
断裂力学是特意研究带裂缝材料的断裂韧度，以及带裂缝的构件在
各种条件裂缝的扩展、失稳和断裂规律的力学分枝。好多学者试图用
断裂力学的方法来办理裂缝问题，研究活动十分活跃，但主要工作都
集中于单个裂缝的应力应变场的散布问题，关于多个裂缝及其各个裂
缝之间的相互影响问题，研究工作当前尚不可熟。
方法的选择取决于有限元解析的对象以及需要输出哪些数据。如果
需要获得结构的整体反响，而不需要裂缝的实际散布及局部应力状态，
散布裂缝模型可能是最好的选择。如果研究的兴趣在于局部的应力状
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钢筋混凝土结构非线性解析讲义
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况以及裂缝宽度的展开过程，则采用离散裂缝模型更加适合。基于断裂力学原理的开裂模型也许对某些特殊种类的问题更加合理。
§
散布裂缝模型
1．模型特点
散布裂缝模型不要求在有限元解析中重新定义开裂截面的几何结
构，它在任何可能的方向上都可以形成裂缝，而不要预先指定裂缝的
方向。
在开裂以前，平时可假设未开裂的混凝土为各向同性材料，可采用
全量或增量的弹性理论来描述；初始裂纹出现后，可假设开裂混凝土
为正交各向异性或横向各向同性，并且材料的主轴之一指向开裂方向，
可采用新的增量系来描述。
2．开裂前混凝土的应力应变关系矩阵
（1）应力应变关系矩阵
关于一般的三维应力情况，未开裂混凝土的应力应变关系矩阵可表
示如下：
d11
d12
d13
0
0
0
d21
d22
d23
0
0
0
Dc
d31
d32
d33
0
0
0
0
0
0
d44
0
0
0
0
0
0
d55
0
0
0
0
0
0
d66
如果材料是各向同性的，则矩阵中的各个元素为：
d11
d22
d33
Ec
1
1
1
2
d21
d31
d32
Ec
1
1
1
2
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d44d55d66
Ec
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（2）平面应力、平面应变和轴对称情况
轴对称情况中的应力和应变分量针对平面应力、平面应变和轴对称
的特殊情况，可分别针对下列的简化条件对上述关系矩阵进行简化。
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·平面应力情况
·平面应变情况
·轴对称情况
（3）说明
zyzzx
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zrz
。
。
。
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