应力裂缝和变形

石材裂缝类型
1. 自然裂缝
自然裂缝是石材形成过程中自然产生的裂缝，通常由地壳运动、热胀冷缩和岩石变形引起。

自然裂缝的形状和走向多样，如线状裂缝、网状裂缝和弯曲裂缝等。

这些裂缝可能会增大并影响石材的强
度和稳定性。

2. 构造裂缝
构造裂缝是由于石材在加工、安装、使用或环境变化等因素下
发生的裂缝。

这类裂缝通常有规律的形状和走向，如切割裂缝、接
缝裂缝和平行裂缝等。

构造裂缝可能会导致石材破裂、脱落或变形，需要及时修复。

3. 应力裂缝
应力裂缝是由于石材受到外部应力作用而产生的裂缝。

这种应
力可以是重力、温度变化、荷载或震动等引起的。

应力裂缝通常呈
直线状，并与受力方向有关。

这些裂缝可能会导致石材的稳定性下降，需进行适当的修复或加固。

4. 空洞裂缝
空洞裂缝是由于石材内部存在空洞或空隙而形成的裂缝。

这些空洞通常由于石材内部的气泡、裂纹或弱点造成。

空洞裂缝可能会导致石材的脆弱性增加，并增加石材的吸水性。

应及时修补这些裂缝，以避免进一步损坏。

5. 化学裂缝
化学裂缝是在特定化学环境下发生的裂缝。

这些环境可能包括酸性或碱性溶液的作用、化学反应或腐蚀等。

化学裂缝通常呈现出腐蚀或侵蚀的特征，在石材表面形成溶洞或凹陷。

预防和处理化学裂缝需要选择适当的材料和维护方式。

以上是常见的石材裂缝类型，通过了解不同类型的裂缝，我们可以选择合适的修复方法和维护措施，延长石材的使用寿命和美观
度。

定期检查和维护石材，及时处理裂缝问题，是保护石材的重要步骤。

混凝土裂缝产生的原因及处理方法一、混凝土裂缝产生的原因混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。

荷载裂缝又分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝；变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。

（一）荷载裂缝产生的原因。

在荷载作用下，由于结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。

这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低，在外部荷载的作用下导致结构变形，从而出现裂缝。

（二）变形裂缝产生的原因。

由于温度、收缩、不均匀沉降等原因所引起的裂缝称为变形裂缝。

这类裂缝是混凝土开裂的主要原因，具体原因如下：1．混凝土的收缩。

收缩是混凝土的一个主要特征，对混凝土的性能有很大影响。

由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。

2．温度应力。

混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量，使混凝土升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力，其大小与温差有关，并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。

3．配筋不足。

配筋间距大、配筋率小的混凝土结构开裂多。

无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。

钢筋的位置也要正确，保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。

4．混凝土材料及配合比。

配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，这是造成混凝土开裂不可忽视的原因。

配合比不当是指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不当、骨料种类不佳及选用外加剂不当等，另外，这几个因素也是互相影响的。

5．施工质量。

在混凝土浇筑施工中，由于振捣不均匀或是漏振等原因，都会造成混凝土离析、密实度差的现象，从而降低结构的整体强度。

混凝土内部气泡不能完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。

钢筋若受到过多振动，则水泥浆会在钢筋周围密集，这将大大降低粘结力。

6．养护条件。

养护是使混凝土正常硬化的重要手段。

养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。

在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但是只适应与试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。

【混凝⼟裂缝】张拉（应⼒）裂缝图解1. 定义
外⼒作⽤于混凝⼟时，但外⼒超过了混凝⼟的强度时，就会发⽣应⼒开裂。

这样的裂缝称为张拉（应⼒）裂缝。

2. 特点
裂缝出现在混凝⼟结构的受拉部位，呈较均匀分布状。

⼤部分是深层裂缝或贯穿裂缝。

3. 典型实例
图1：张拉裂缝
4. 原因分析
（1）预应⼒板类构件表⾯裂缝：预应⼒筋放张后，由于肋的刚度差，当控制⼒偏⾼时，受压后产⽣反拱，使板⾯受拉，加上板⾯与纵肋收缩不⼀致，也使板⾯受拉，两种应⼒值叠加，当超过混凝⼟抗拉强度时，便会出现横向裂缝。

（2）板⾯四⾓斜裂缝：由于端横肋对纵肋压缩变形的牵制作⽤，使板⾯产⽣空间挠曲，因⽽在四⾓区出现对⾓线⽅向拉应⼒，加上收缩作⽤⽽引起开裂。

（3）预应⼒⼤型屋⾯板端头裂缝：由于放张后，肋端头受到压缩变形，⽽胎膜阻⽌其变形，造成板⾓受拉，横肋端部受剪，因⽽将横肋与纵肋交接处拉裂。

另外，在纵肋端头部位，预应⼒钢筋产⽣的剪应⼒和放松引起的拉应⼒均为最⼤，从⽽因主拉应⼒较⼤引起斜向开裂。

（4）预应⼒吊车梁、桁架、托架等端头沿预应⼒⽅向的纵向⽔平裂缝：构件端部节点尺⼨不够和未配置⾜够的横向钢筋⽹⽚或钢箍，当张拉时，由于垂直预应⼒钢筋⽅向的“劈裂拉应⼒”⽽引起裂缝出现。

此外，混凝⼟振捣不密实，张拉时混凝⼟强度偏低，以及张拉⼒超过规定等，都会引起这类裂缝出现。

（5）拱形屋架上弦裂缝：下弦预应⼒筋张拉应⼒过⼤，屋架向上拱起较多，使上弦受拉⽽在顶部产⽣裂缝。

5. 预防措施
（1）按要求正确使⽤，避免过载。

（2）从设计上进⾏调整，防⽌使⽤时出现过载。

混凝土受弯构件是建筑物中的重要组成部分，其裂缝和变形计算对于建筑物的安全性和稳定性具有重要意义。

本文将介绍混凝土受弯构件裂缝和变形计算的方法和步骤。

一、裂缝计算
裂缝出现时间
裂缝出现时间是指混凝土受弯构件在承受荷载后出现裂缝的时间。

根据实验观察，裂缝出现时间与荷载大小、构件尺寸、配筋率等因素有关。

根据经验公式，可以计算出裂缝出现时间。

裂缝宽度
裂缝宽度是指裂缝的最大宽度，可以通过观察和测量得到。

根据实验结果，可以总结出一些经验公式，用于计算不同条件下的最大裂缝宽度。

裂缝数量和分布
裂缝的数量和分布与构件的受力状态有关。

在计算时，需要考虑不同受力条件下的裂缝数量和分布情况。

通常可以采用概率方法进行计算。

二、变形计算
挠度计算
挠度是指构件在荷载作用下的最大挠曲变形。

根据材料力学方法和实验结果，可以得出一些经验公式，用于计算不同条件下的挠度值。

转角计算
转角是指构件在荷载作用下的最大转角变形。

根据材料力学方法和实验结果，可以得出一些经验公式，用于计算不同条件下的转角值。

三、结论
混凝土受弯构件的裂缝和变形计算对于建筑物的安全性和稳定性具有重要意义。

本文介绍了裂缝和变形的计算方法和步骤，包括裂缝出现时间、裂缝宽度、裂缝数量和分布、挠度和转角的计算等。

这些计算方法可以为工程设计和施工提供重要的参考依据。

岩土中的裂缝与变形分析岩土工程中，裂缝与变形是一个重要的研究领域。

岩土中的裂缝和变形现象对工程设计、施工以及运营维护都具有很大的影响。

本文将从岩土中裂缝和变形的成因、分类以及分析方法等方面进行探讨。

一、裂缝的成因与分类裂缝的形成是由于岩土内部受到外部应力的作用，超过了其承载能力而发生破裂。

裂缝的形成可以归纳为以下几个主要原因：1.地表荷载：地表荷载包括建筑物、交通运输以及自然荷载等，这些荷载会对岩土体产生作用，从而引起裂缝的产生。

2.地震作用：地震是引起岩土体产生严重裂缝和破坏的重要原因，地震引起地震波传播，生成应力测点，超出了岩土体的抗震能力。

裂缝主要可以分为以下几类：1.张性裂缝：张性裂缝是指岩土体内部承受的拉应力超过了其抗拉强度而引起的裂缝。

这种裂缝通常出现在岩土体表面。

2.剪性裂缝：剪性裂缝是指岩土体内部的剪应力超过了岩土体的抗剪强度，导致岩土体沿着一定的面发生滑动和错动而形成的裂缝。

3.压性裂缝：压性裂缝是由于压应力超过岩土体抗压强度而引起的裂缝现象。

这种裂缝通常会在岩土体内部形成。

二、裂缝与变形的影响裂缝和变形在岩土工程中会对工程安全和稳定性产生重大影响。

主要表现在以下几个方面：1.承载力降低：岩土体内部的裂缝和变形会导致其承载力降低，从而对结构的安全性产生威胁。

2.渗透性增加：岩土体的裂缝和变形会导致渗透通道的形成，进而增加地下水、水流、气体等的渗透性，对工程环境产生负面影响。

3.变形差异：岩土体内部的裂缝和变形会导致变形差异，造成结构的不平衡沉降，影响工程的稳定性和正常运行。

4.破坏风险：裂缝和变形的存在会增加工程的破坏风险，对工程的耐久性和使用寿命造成威胁。

三、裂缝与变形的分析方法为了更好地研究岩土中的裂缝与变形现象，需要采用适当的分析方法来进行研究。

以下列举几种常用的分析方法：1.现场观察：通过现场观察可以直观地了解岩土体内裂缝和变形的情况。

例如，通过裂缝宽度、长度、走向等参数的测量，可以初步评估岩土体的稳定性。

第1章钢筋混凝土的总概述1.1关于钢筋混凝结构构件的裂缝分析结构性裂缝多是由于结构应力达到限值,造成承载力不足引起的,是结构开始破坏的特征,或是结构强度不足的征兆,是比较危险的,必须进一步对裂缝进行分析。

非结构性裂缝往往于自身应力形成的,如温度裂缝、收缩裂缝,对结构承载力的影响不大,可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。

一般的砼裂缝由于人为因素而影响很大，例如：地梁下的土层是否夯实，振捣的是否均匀，以及养护是否应时。

在夏天和入冬时候打混凝土都对混凝土的强度有很大的影响，夏天天气炎热，会使水分流失过快，造成表面裂缝，而内部混凝土达不到初凝，延长混凝土终凝时间，一般要求5小时左右就能达到终凝，而且夏天空气潮湿，空气中水分增多，不易挥发也会造成混凝土内部没有初凝而混凝土外部因水分过快挥发而产生裂缝。

1.2判明结构性裂缝的受力性质结构性裂缝,根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种:脆性破坏和延性破坏。

脆性破坏裂缝是危险的,应予以足够重视,必须采取加固措施和其他安全措施。

一般只要打混凝土时做好模板检测，加固，钢筋保护层达标等，就能很大限度的避免脆性裂缝。

延性破坏裂缝是否影响结构的安全,应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。

一般会因为加固时底部承重是否达到不沉降，不变形、受力均匀等，如果地面沉降或受力不均匀造成支撑变形混凝土表面就会出现延性裂缝或是因为混凝土唯有达到初凝而为了赶工期拆除模板造成的裂缝或是刚上强度的混凝土用作于承重，所以造成的裂缝应做好加固措施，如果裂缝已趋于稳定,且最大裂缝未超过规定的容许值,则属于允许出现的裂缝,可以不用加固。

1.3 裂缝的类型当裂缝已经影响到或可能发展到影响结构性能、使用功能或耐久性时称为有害裂缝。

不少情况下，混凝土出现的课件裂缝对结构性能、使用功能或耐久性等不会有大影响，只是影响结构的外观，对这些裂缝称为无害裂缝。

其中裂缝就其开裂深度可分为表面的、贯穿的；就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；裂缝按其发展情况分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝；裂缝按其产生的原因，可分为荷载裂缝和变形裂缝。

基于应力变化的裂缝宽度1.引言1.1 概述概述裂缝是指固体材料中的破裂或开裂区域，当材料受到外部力作用或内部应力累积时，裂缝可能会出现。

对于材料科学和结构工程领域而言，研究裂缝的形成和演化过程具有重要意义。

本文的研究重点是裂缝宽度的变化及其与应力之间的关系。

裂缝宽度是描述裂缝状态的一个重要参数，它直接反映了裂缝的扩展程度和材料的破坏程度。

了解裂缝宽度的变化规律对于预测和评估材料结构的安全性至关重要。

在本文中，我们将探讨应力对裂缝宽度的影响。

应力是导致裂缝形成和扩展的主要驱动力，通过研究应力与裂缝宽度之间的关系，我们可以更好地理解材料在受力情况下的破坏机制。

本文的结构如下：首先，我们将介绍裂缝的定义和特征，包括裂缝的分类、形态以及在不同材料中的表现形式。

接着，我们将重点关注应力对裂缝宽度的影响，通过实验数据和理论分析，探讨应力和裂缝宽度之间的定量关系。

最后，我们将总结研究结果，并展望未来研究的方向和潜在应用。

通过本文的研究，我们希望能够提供一种基于应力变化的裂缝宽度预测方法，为材料科学和结构工程领域的实际应用提供理论支持和指导。

同时，通过深入探究裂缝的形成机制和扩展规律，我们也有助于更好地理解材料的破坏行为，为材料设计和结构优化提供依据。

1.2文章结构1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。

下面将对每个部分的内容进行详细介绍：引言部分（Introduction）主要对文章的研究领域进行概述，并介绍了文章的结构和目的。

正文部分（Main Body）包括了裂缝的定义和特征以及应力对裂缝宽度的影响两个方面的内容。

2.1 裂缝的定义和特征：在这一部分，我们将对裂缝进行定义，并介绍裂缝的一些常见特征，例如裂缝的形状、长度、宽度等。

同时，我们还将探讨裂缝的成因和分类，包括由应力引起的裂缝和其他因素引起的裂缝。

2.2 应力对裂缝宽度的影响：这一部分将详细阐述应力对裂缝宽度的影响机制和规律。

我们将介绍不同类型的应力对裂缝宽度的作用方式，包括拉应力、压应力、剪应力等。

合金的凝固收缩是铸件产生应力变形和冷裂的基本原因
合金的凝固收缩是指在合金凝固成固态时，由于液态合金变为固态时体积减小所引起的收缩现象。

这种凝固收缩是铸件产生应力变形和冷裂的基本原因之一。

当液态合金凝固时，会发生凝固收缩，使得固态合金的体积减小。

然而，铸件在凝固过程中由于约束条件的存在无法自由收缩，会受到限制而产生内部应力。

这些内部应力会导致铸件产生塑性变形或裂缝。

具体来说，下面是几个主要的原因：
1. 温度梯度：凝固过程中，合金的外层先凝固，内层温度较高，并且包围层的凝固固体会限制内部的收缩，导致铸件表面和内部产生温度梯度。

这种温度梯度引起了热应力，可能导致铸件产生塑性变形或裂纹。

2. 延展性差异：不同金属和合金的热膨胀系数不同，凝固收缩率也不同，这会导致不同部分的收缩速率不一致。

收缩速率不一致会引起内部的应力累积，易导致铸件产生塑性变形或裂纹。

3. 固态转变引起的收缩：在铸件凝固过程中，有些合金的固态相相比液态相体积更小，因此在固态转变期间会发生额外的收缩。

这种收缩会导致铸件产生更大的应力，容易引发应力集中区域的裂纹。

为了降低凝固收缩引起的应力变形和冷裂的风险，可以通过调整合金成分、改变凝固工艺、优化铸件设计等方法来进行控制。

钢筋混凝土构件的变形和裂缝问答题参考答案1．裂缝宽度的定义，为何与爱护层厚度有关?答：裂缝开展宽度是指受拉钢筋重心水平处构件侧表面上的混凝土的裂缝宽度。

试验量测说明，沿裂缝深度，裂缝宽度是不相等的，由于受到钢筋的约束，近钢筋处回缩变形小，构件表面处回缩大。

而爱护层厚度是从纵向钢筋外表面算至混凝土外表面的。

因此裂缝宽度的大小与爱护层厚度是有关系的。

2．什么缘故说裂缝条数可不能无限增加，最终将趋于稳固?答：直到距开裂截面为l 处，钢筋应力由σs1降低到σs2，混凝土的应力σc 由零增大到f t ，才有可能显现新的裂缝。

明显，在距第一条裂缝两侧l 的范畴内，即在间距小于2l 的两条裂缝之间，将不可能再显现新裂缝。

3．T 形截面、倒T 形截面的A te 有何区别，什么缘故?答：T 形截面bh A te 5.0= ； 倒T 形截面f f te h b b bh A )(5.0-+= 其受拉区是不同的。

4．裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?答：与构件类型、爱护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。

如不满足，能够采取减小钢筋应力或减小钢筋直径等措施。

5．钢筋混凝土构件挠度运算与材料力学中挠度运算有何不同?答：要紧是指刚度的取值不同，材料力学中挠度运算采纳弹性弯曲刚度，钢筋混凝土构件挠度运算采纳由短期刚度修正的长期刚度。

6．简述参数ψ的物理意义和阻碍因素?答：系数ψ的物理意义确实是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的阻碍程度。

ψ的大小还与以有效受拉混凝土截面面积运算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte 有关。

7．何谓“最小刚度原则”，挠度运算时为何要引入这一原则?答：“最小刚度原则”确实是在简支梁全跨长范畴内，可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度，亦即按最小的截面抗弯刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形阻碍的公式来运算挠度。

如此能够简化运算，而且误差不大，是承诺的。

8． 受弯构件短期刚度B s 与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理?答：阻碍因素有：配筋率ρ、 截面形状、 混凝土强度等级、 截面有效高度h 0。

第四章钢筋混凝⼟受弯构件的应⼒、裂缝和变形验算第四章钢筋混凝⼟受弯构件的应⼒、裂缝和变形验算对钢筋混凝⼟构件，除应进⾏承载能⼒极限状态计算外，还要根据施⼯和使⽤条件进⾏持久状况正常使⽤极限状态和短暂状况的验算。

第⼀节抗裂计算桥梁构件按短暂状况设计时，应计算其在制作、运输及安装等施⼯阶段，由⾃重和施⼯荷载等引起的应⼒，并不应超过规范规定的限值。

施⼯荷载除有特别规定外均采⽤标准值，当进⾏构件运输和安装计算时，构件⾃重应乘以动⼒系数，当有组合时不考虑荷载组合系数。

在钢筋混凝⼟受弯构件抗裂验算和变形验算中，将⽤到“换算截⾯”的概念，因此，本章先引⼊换算截⾯的概念，然后依次介绍各项验算⽅法。

4.1.1 换算截⾯依据材料⼒学理论，对钢筋混凝⼟受弯构件带裂缝⼯作阶段的截⾯应⼒计算作如下假定：1、服从平截⾯假定由钢筋混凝⼟受弯构件的试验可知，从宏观尺度看平截⾯假定基本成⽴。

据此有同⼀⽔平纤维处钢筋与混凝⼟的纵向应变相等，即：s c εε= （4.1-1）2、钢筋和混凝⼟为线弹性材料钢筋混凝⼟受弯构件在正常施⼯或使⽤阶段，钢筋远未屈服，可视为线弹性材料；混凝⼟虽为弹塑性体，但在压应⼒⽔平不⾼的条件下，其应⼒与应变近似服从虎克定律。

故有c c c E εσ=，s s s E εσ= （4.1-2）3、忽略受拉区混凝⼟的拉应⼒钢筋混凝⼟构件在受弯开裂后，其受拉区混凝⼟的作⽤在计算上可近似忽略。

将式（4.1-1）代⼊式（4.1-2）可得：c s c c c E E εεσ==''因为 s ss E σε=所以 s ES c s sc E E σασσ1'== （4.1-3）其中：ES α－钢筋与混凝⼟弹性模量之⽐，即c s ES E E =α。

为便于利⽤匀质梁的计算公式，通常将钢筋截⾯⾯积s A 换算成等效的混凝⼟截⾯⾯积sc A ，依据⼒的等效代换原则：1、⼒的⼤⼩不变：换算截⾯⾯积sc A 承受拉⼒与原钢筋承受的拉⼒相等。