随着目前高强混凝土在我国工程实践中的大量应用,其开裂问题也越来越引起重视,大量工程实践表明,钢筋对混凝土的约束会引起混凝土的收缩开裂,进而降低建筑结构的使用年限。因此,有必要对钢筋内约束作用下混凝土的收缩开裂行为展开研究。80%以上钢筋混凝土开裂的原因是由于混凝土的间接作用引起的,其中又以收缩作用为主要原因。混凝土内部设置的钢筋会约束混凝土的自由收缩,通过约束作用产生约束拉应力,当约束拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会导致混凝土收缩开裂。本文针对钢筋约束作用下混凝土易于开裂的工程现状,通过理论推导、钢筋约束混凝土收缩行为试验和钢筋混凝土CT扫描试验,对钢筋内约束作用下混凝土的收缩开裂行为进行研究,主要研究内容和成果如下:(1)通过对钢筋内约束下混凝土的收缩模型进行推导,结果表明:混凝土的约束收缩应变随着素混凝土自由收缩变形的增加而增加,随着钢筋与混凝土的弹性模量之比、混凝土的配筋率的增加而降低,同时钢筋与被约束混凝土之间的距离会影响钢筋对混凝土的约束能力。(2)以配筋率、配筋方式和混凝土强度为研究变量,在密封条件下,通过6组钢筋内约束下混凝土的约束收缩试验和研究,结果表明:在钢筋内约束作用下,当混凝土强度和配筋方式相同时,配筋率越高,钢筋对混凝土的约束能力越强,混凝土开裂风险越大;当配筋率和配筋方式相同时,混凝土强度越高,收缩应变就越小。当混凝土强度和配筋率相同时,采用分布配筋方式,可使钢筋对混凝土的约束作用分布更均匀,降低开裂风险。(3)以配筋率、配筋方式和混凝土强度为研究变量,在密封条件下,通过9组钢筋内约束下混凝土的CT扫描试验和研究,验证了钢筋对混凝土的约束收缩模型,同时得出以下结论:当混凝土在钢筋内约束作用下产生裂缝时,开裂时间主要集中在混凝土初凝完成后的1-3天,裂缝起源点为钢筋边缘,裂缝之间的间距无明显规律,裂缝宽度基本一致,裂缝沿着水泥基体方向发展,并朝着距离裂缝起源点更远的混凝土对角线方向发展,混凝土内部的孔隙和缺陷对裂缝有进一步的诱导作用。