下面分析单元内应力与变形关系。
在z方向，即缝面正交方向，拿出结点1和结点5来分析，设接缝初始间隙为e，有以下三种情况：（1）当w1-w5=e，即w5-w1+e=Δw+e=0时，缝面正好密合，σz=0；（2）当w1-w5>e，即w5-w1+e=Δw+e<0时，缝面受压，压缩变形为Δw+e；（3）当w1-w50时，缝面脱开，σz=0.
因此，在z方向的应力-变形关系为：
σz=Ez/S（Δw+e），EZ= （11）
对于初始温升T0，初应变为ε0=αT0，今接缝间隙e相当于收缩变形，所以初始位移差Δw0=-e.
由于Δu可能向右，也可能向左，只有当：｜Δu｜-（Δw+e）cotβx<0时，键槽左右两边都脱开，τzx=0，因此应力-变形关系为：
τzx=Gx/S[｜Δu｜-（Δw+e）cotβx]signΔu，Gx= （12）
同理：
τzy=Gy/S[｜Δv｜-（Δw+e）cotβy]signΔv （13）
式中：；E为混凝土弹性模量；G=E/2（1+μ），为混凝土剪切模量。
缝面除了张开外，还可能产生剪切破坏，因此
当τ≥f｜σz｜+c时，Gx=Gy=0 （14）
式中：为缝面内最大剪应力；c为等效粘着力，c=c0（1-AS/A+rτ0AS/A，其中A为接缝面积，AS为键槽面积，c0为灌浆缝面粘着力，τ0为混凝土剪切破坏粘着力，r为有效系数。
2 关于混凝土坝接缝初始间隙的分析
从式（11）～式（13）可知，接缝初始间隙对坝体应力是有影响的，但初始间隙到底有多大，过去似乎没有进行过认真的分析，往往在计算中随意假定一个数值，例如E=0.5～1.0MM，计算结果，初始间隙对坝体应力有相当大的影响。问题在于实际上是否有这么大的间隙。下面根据混凝土坝的特点，对初始间隙的大续行分析。
设接缝间距为L，灌浆前人工冷却降温为ΔT，线胀系数为Α，于是灌浆前接缝张开度为：i6？ H Dly[PrY kf o#X A A&w~3b？+体育论文8 6 ：E e"NVN W{A+/yX\a6CQ
B=ΑLΔT （15）
设灌浆后水泥浆体的收缩为Ε0，于是由于浆体收缩而产生的接缝初始间隙为：
E=BΕ0 （16）
下面给出一个算例。设横缝间距L=15M，灌浆前人工冷却降温通常为10～30℃，今取上限ΔT=30℃，取线胀系数Α=10-5 （1/℃），由式（15），灌浆前接缝张开度为：B=ΑLΔT=10-5×30×15×1000=4.5MM.大体积混凝土中无应力计实测的混凝土自生体积收缩约为40～50×10-6，因无骨料，水泥净浆的收缩要大一些，今设接缝灌浆后浆体收缩为200×10-6，于是灌浆后接缝因浆体收缩而产生的间隙为：E=BΕ0=4.5MM×200×10-6=0.0009MM.把这点间隙分摊到整个坝块，等效温差为：ΔT=EΑL=0.0009/10-5×15×1000=0.006℃。
可见，当坝体冷却到规定的灌浆温度后进行接缝灌浆，其后由于水泥浆体的收缩而产生的接缝间隙是很小的，实际上，在计算横缝对坝体应力的影响时，可以忽略初始间隙。这一结论是重要的，因为：（1）如果考虑初始间隙进行计算，就必须采用混合法，即先将荷载分为若干增量，在每一增量步中还要进行非线性迭代计算，计算量很大，如果初始间隙为零，计算可大为简化；（2）如果初始间隙较大，对坝体应力可产生较大影响。
在规定坝体灌浆温度时，需要考虑当地气温、水温和混凝土自生体积变形。灌浆温度的确定可能有误差，实际施工的灌浆温度与规定的灌浆温度也可能有出入。这些坝体温度的差值可以并入坝体温度荷载进行计算，不必按接缝间隙计算。
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