Page 125 - 水库安全运行管理理论与模式研究

第四章 水工建筑物维修加固

验或通过对无裂缝的模型与带缝模型的数值分析结果的对比，这样可以排除许多
目前还不清楚的影响因素，且裂缝对坝体强度、稳定、刚度和整体性以及耐久性
等方面的影响，不能直接通过测量或者观测来获得，必须根据专家经验、数值计

算或模型试验来定性或定量地确定。总体来说，裂缝的危害特性主要表现在如下
方面。
1. 强度
强度问题是指结构或结构构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力

是否超过材料的强度。从理论上说，混凝土坝内某点的开裂、屈服或达到极限强
度等可以定义为破坏。由于结构应力达到限值，超过材料强度而破坏或因过度的
塑性变形而造成承载能力的不足，是结构破坏开始的特征，或是结构强度不足的
征兆。由于承载能力直接反映了结构的安全使用功能，裂缝对承载能力的危害性

大小直接影响到大坝的安全与正常运行。而对整个坝体结构而言，即使有较大裂
缝出现或在荷载作用下某点局部的强度失效后，给人一种坝体损伤开裂后应力变
化相当严重的印象，并有可能导致承载能力的降低，但多数情况下，开裂引起的
高应力区范围很有限且形成的局部塑性区不足以危及或直接影响结构的整体安全

和承载能力，因此要根据裂缝发生的原因、性质、大小、部位、结构受力情况和
强度的控制标准进行分析，寻找不利的应力重分布，由此分析裂缝对坝体强度的
影响。
2. 稳定

稳定问题主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态，即变形
开始急剧增长的状态，是一个变形问题。裂缝的稳定性可能直接影响到整个大坝
的稳定和安全，因此用有裂缝模型计算分析方法进行大坝的结构安全评价时，要
复核稳定的控制标准。若不满足规范的要求或是发现超出控制标准的异常，则说

明裂缝的存在使大坝的安全性和使用功能逐渐减弱。
3. 刚度和整体性
当坝体出现裂缝或局部破坏时，会影响坝体的整体刚度。贯穿性裂缝延伸到
部分结构面，将导致结构分离，严重地恶化结构的应力状态，破坏结构的整体性。

裂缝随着环境荷载的变化而引起的发展变化（尤其如突然开裂失稳或闭合），会
使原先分离的地方可能发生接触，而接触的地方也可能再次分离甚至发生新的裂
缝。由于裂缝的存在削弱了坝体的整体性和刚度，开裂越深，其削弱程度增加，

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