结构裂损(缝)机理.ppt

第三章 结构裂损(缝)机理 3.* 返回总目录 第3章结构裂损(缝)机理 教学提示：结构裂缝是工程事故的先兆，拒绝一切重大事故，首先必须从拒绝结构裂缝开始。因此，首先必须关注结构裂缝现象，熟悉结构裂缝机理。 教学要求：要求学生以侦察兵的态度去对待结构裂缝现象，用敏锐的眼光去盯住敌人、分析敌情、拒绝事故。 结构裂缝问题看似简单，其实蕴含着相当复杂的机理，稍有忽视就可能造成惨重的工程事故。结构裂缝类别繁多，产生的原因也是多种多样的，要防止工程事故的发生，就要研究它。 结构裂缝与工程事故之间的关系 结构裂缝定义及其研究范围 结构裂缝机理 结构裂缝分类 结构裂缝检测、鉴定、封闭与加固 本章内容 思考题与习题 结构裂缝与工程事故之间的关系 一. 体温失常和结构裂缝 人体的健康状态，大多从体温变化上反应出来。体温高低异常，一定是病的征兆。同样，工程结构是否在正常情况之下运行？结构安全方面是否存在问题？就必须先从结构的变形和裂缝检查开始。结构存在裂缝，就是工程有问题，就是可能出现事故的预兆。因此，关注裂缝、研究裂缝，是一件十分重要的工作。 结构裂缝与工程事故之间的关系 二. 疾病诊断和裂缝检测 疾病诊断，贵在及时。不能及时提前把疾病诊断出来，把病情控制、消除在其早期初发阶段，而是等病情爆发，治疗难度就大了，需要付出的代价就高了。有经验的医师能从一个“健壮如牛”的人的表面特征看出其是否已“病入膏肓”，还不需要作多少病理检测工作，凭摸脉搏、量体温、看舌苔、观气色就能知病情，作诊断。同样，有素养的工程师，也应该能从工程结构中那些尚在早期孕育阶段、被人们所忽视的细小裂缝，预见到其发展趋势和安危状态，并及时采取措施，将事故隐患消除于萌芽状态。这就是研究结构裂缝机理的目的。如果对结构裂缝采取视而不见的态度，任其发展，则很可能在一夜之间，构成工程倒塌事故，造成人们生命财产的巨大损失。 结构裂缝与工程事故之间的关系 三. 结构裂缝与工程事故 结构裂缝从其孕育阶段裸眼难辨的微裂现象开始，逐渐发育拓展，引起构件损伤、结构变形、体系失稳，最后发展到工程坍毁。从这一发生发展的全过程看，有其必然性，也有规律。但从时间上看，则差异很大。有些裂缝发展缓慢，可以经历多少年，而结构却能坚持不倒；而有些裂缝则发展迅猛，一夜之间，连锁反应，恶性循环，就可能发展成坍塌事故。总之，结构裂缝机理涉及到很多物理力学因素和工程环境条件，是十分复杂的问题，很值得深入研究。 结构裂缝定义及其研究范围 为了便于对结构裂缝进行研究，首先必须对结构裂缝的定义和计划研究的范围做出规定。 一. 定义 凡是工程结构都由具有一定材料强度的结构构件组成。所谓材料强度，实际上是指组成材料的分子结构(微观结构)之间具有足够的黏附力、咬合力和内聚力。由于某种外力或内力的破坏作用，导致结构材料分子之间的黏附力、咬合力和内聚力降低或消失，而使材料分子之间沿一定的界面线互相分离，这条分离线或分离界面即成为结构裂缝。对这种内在或外来的作用力产生的原因、性质、及其后果进行全过程研究，就是对结构裂缝的研究。 结构裂缝定义及其研究范围 二. 范围 由于结构类型和结构体系种类繁多，各种不同类型和体系的结构裂缝的性质和机理也截然不同。本书所指的结构裂缝，仅限于砖混结构裂缝和钢筋混凝土结构裂缝，尤其是以钢筋混凝土结构为主体来进行讨论，暂不涉及钢结构裂缝、塑纤结构裂缝和薄膜结构裂缝等新内容。 结构裂缝机理 结构裂缝机理与以下多种表征着结构裂缝特性的要素密切相关。 一. 裂缝部位 随着裂缝所在建筑结构上部位的不同，其开裂机理的不同，产生的原因和后果也不同。因为不同的结构部位有其不同的受力(荷载)条件和不同的抵抗(承载力)能力。因此也就有 其不同的开裂机理、发展趋势和后果。根据部位不同，可以细分为以下几种不同裂缝。 (1) 基础裂缝。分布在独立基础上、条形基础上、筏板基础上或箱型基础上，多因地基沉降不均引起。以筏板上出现的贯通裂缝危险性为最大。 (2) 墙面裂缝。分砖墙裂缝、剪力墙裂缝、填充墙裂缝等不同情况。 结构裂缝定义及其研究范围 (4) 梁身裂缝。分梁底面裂缝、梁侧面裂缝、梁端倾斜缝等几种情况，以梁端倾斜裂缝危险性为最大。梁底保护层裂缝较细微而密集，梁侧立面枣核型裂缝最显眼，容易引起关注。 (5) 节点裂缝。危险性极大，加固处理难度最大。但出现几率不高。 (6) 楼板裂缝。裂缝几率最高，直接影响使用功能，最为用户所关注，呼声最高。 (7) 屋面板裂缝。机理复杂，原因多样，涉及屋面防水功能，处理难度大。 结构裂缝定义及其研究范围 二. 裂缝产状 裂缝产状的不同，也表征着裂缝原因、裂缝性质、裂缝机理的不同。裂缝产状可以分为以下几种不同类型，以便进行研究。 (1) 平行密集型。这种裂