一级结构师

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1.请从第一条到第二条裂缝形成的机理说明有哪些因素影响裂缝间距（参考《混凝土结构设计规范》中受弯构件裂缝间距计算公式P283~284）

答：在临近开裂前，混凝土和钢筋的应变值相等，无相对滑移。当构件的最薄弱截面上出现首批裂缝后，混凝土退出工作，全部拉力由钢筋承担，应力突然增大，裂缝两侧的局部发生相对滑移。此时，钢筋和混凝土的应力沿轴线发生变化。在二者的截面产生相应的黏结应力分布。离第一条裂缝一段距离之外，混凝土的应力仍维持。相应的，钢筋应力和粘结应力也都和裂缝出现之前相同。这一长度称为粘结长度或应力传递长度，可根据平衡条件确定。若钢筋和混凝土之间的平均粘结应力取，则，其中为截面配筋率。在裂缝两侧各范围内，混凝土的应力。一般不会出现裂缝。而在此粘结长度范围之外的各截面都可能出现第二条裂缝，同样也发生的薄弱截面。第二条裂缝出现后，钢筋和混凝土的应力，以及粘结应力沿轴线的变化与第一条裂缝出现时相似。如果相邻裂缝的间距，其间混凝土的拉应力必然为，一般不出现裂缝，可见裂缝间距离的最小值时，最大时2 。由此可知，混凝土裂缝间距主要取决于混凝土的抗拉强度、钢筋的配筋率与直径，以及二者间的平均粘结应力。（《钢筋混凝土原理》p229）

2.受力裂缝宽度的计算公式按什么思路建立起来的？（参考《混凝土结构设计规范》中受弯构件裂缝间距计算公式P283～284）

答：裂缝宽度应该时裂缝间距范围内钢筋和混凝土的受拉伸长差。二者的应变（应力）沿轴线分布不均匀，若平均应变分别为和，则平均的裂缝宽度。为裂缝截面上的钢筋应力、应变。取 为的15%，取混凝土伸长对裂缝宽度影响系数，取短期裂缝宽度扩大系数，长期作用影响的扩大系数 6。故得规范100页公式（8.1.2-1）(8.1.2-2)(8.1.2-3)(8.1.2-4)。

3.请说明沿构件纵向当已经出现多条裂缝后纵向受拉钢筋的应力在裂缝截面和裂缝之间的各个截面中有什么不同？什么是钢筋应力的不均匀系数，为什么随着梁受荷的增大而逐渐变大，并最终趋近于1.0？

答：波浪状变化，裂缝之间的钢筋应力稍小于裂缝截面应力。

不均匀系数反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响。

裂缝出现后，这说明受拉混凝土是参加工作的，随荷载增加，使与间的差距逐渐减小，也就是说，随荷载的增加，裂缝间受拉混凝土是逐渐推出工作的。可知，，当 = 时，则ψ=1，表明此时裂缝的受拉混凝土全部推出工作，当然这是不可能的。

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（责任编辑：xy）

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