砌體結(jié)構(gòu)-無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件的破壞特征

磚砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)

建筑結(jié)構(gòu)—砌體結(jié)構(gòu)圖2-18磚砌體受壓時(shí)個(gè)別磚的變形狀態(tài)(a)出現(xiàn)裂縫前;(b)出現(xiàn)裂縫后在壓力作用下，砌體內(nèi)單塊磚的應(yīng)力狀態(tài)特點(diǎn)（1）由于灰縫厚度和密實(shí)性的不均勻，單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓的；即對(duì)單塊磚來(lái)說(shuō)，除了壓應(yīng)力之外，還將產(chǎn)生彎、剪應(yīng)力。

由于磚的脆性，它抵抗彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力的能力是很差的。因此，第一批裂縫的出現(xiàn)是由于受彎和受剪引起的。（2）砌體橫向變形時(shí)磚和砂漿的交互作用。

在磚砌體中由于磚和砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)的不同，一般磚的橫向變形較中等強(qiáng)度等級(jí)以下的砂漿小，所以在用這種砂漿砌筑的砌體內(nèi)，由于兩者的交互作用，砌體的橫向變形將介于兩種材料單獨(dú)作用時(shí)的變形之間，即磚受砂漿的影響增大了橫向變形，因此磚內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力；相反，灰縫內(nèi)的砂漿層受磚的約束，其橫向變形減小，因而這時(shí)砂漿處于三向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度將提高，所以用低強(qiáng)度等級(jí)砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度有時(shí)較砂漿本身強(qiáng)度高很多。

由于在磚內(nèi)出現(xiàn)附加拉應(yīng)力，從而加快了磚內(nèi)裂縫的出現(xiàn)，用低強(qiáng)度砂漿砌筑的砌體內(nèi)磚的裂縫出現(xiàn)一般較早，這是原因之一。圖2-18磚砌體受壓時(shí)個(gè)別磚的變形狀態(tài)(a)出現(xiàn)裂縫前;(b)出現(xiàn)裂縫后（3）彈性地基梁的作用。

磚內(nèi)受彎剪應(yīng)力的值不僅與灰縫的厚度和密實(shí)性不均勻有關(guān)，而且還與砂漿的彈性性質(zhì)有關(guān)。每塊磚可視為作用在彈性地基上的梁（因長(zhǎng)度較寬度大不多，實(shí)應(yīng)為板），其下面的砌體即為彈性“地基”。磚的上面承受由上部砌體傳來(lái)的力（在這塊磚下面引起的反壓力又反過(guò)來(lái)成為它從下而上的荷載，使它成為倒置的彈性地基梁，而上面的砌體則又成為它的彈性地基）。這一“地基”的彈性模量愈小，磚的彎曲變形越大，因而在磚內(nèi)發(fā)生的彎剪應(yīng)力也越高。圖2-18磚砌體受壓時(shí)個(gè)別磚的變形狀態(tài)(a)出現(xiàn)裂縫前;(b)出現(xiàn)裂縫后（4）豎向灰縫上的應(yīng)力集中。

砌體的豎向灰縫未能很好地填滿，同時(shí)豎向灰縫內(nèi)砂漿和磚的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。因此，在豎向灰縫上的磚內(nèi)將發(fā)生橫向拉應(yīng)力和剪應(yīng)力集中，因而又加快磚的開(kāi)裂，終將引起砌體強(qiáng)度的降低。因此，單塊磚的抗壓強(qiáng)度比磚砌體的抗壓強(qiáng)度要大。圖2-18磚砌體受壓時(shí)個(gè)別磚的變形狀態(tài)(a)出現(xiàn)裂縫前;(b)出現(xiàn)裂縫后磚砌體軸心受壓的破壞特征

建筑結(jié)構(gòu)—砌體結(jié)構(gòu)

磚砌體在軸心受壓下的破壞特征磚砌體是由單塊磚用砂漿墊平粘結(jié)而成，因而它的受壓工作和勻質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)構(gòu)件有很大的差別。由于灰縫厚度和密實(shí)性的不均勻，以及磚和砂漿交互作用等原因，使磚的抗壓強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，亦即砌體的抗壓強(qiáng)度將較多地低于磚的抗壓強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)表明,磚砌體的破壞大致經(jīng)歷以下三個(gè)階段:第一階段：在荷載作用下，砌體承受壓力，單塊磚內(nèi)所受的應(yīng)力是復(fù)雜的。當(dāng)荷載增加至一定程度時(shí)，單塊磚內(nèi)將出現(xiàn)豎向裂縫，這時(shí)砌體已經(jīng)歷了第一階段。出現(xiàn)第-條(批)裂縫的荷載值與砌筑砌體所用的砂漿有關(guān)，約為破壞荷載的0.5~0.7;砌體軸心受壓的破壞特征（a）加載第一階段；（b）加載第二階段；（c）加載第三階段（破壞階段）；一、磚砌體破壞的三個(gè)階段根據(jù)試驗(yàn)表明,磚砌體的破壞大致經(jīng)歷以下三個(gè)階段:第二階段：當(dāng)繼續(xù)增加荷載時(shí)，單塊磚內(nèi)的個(gè)別裂縫將會(huì)連接起來(lái)形成連續(xù)的裂縫，垂直通過(guò)若干皮砌體，同時(shí)發(fā)生新的裂縫，當(dāng)荷載達(dá)到破壞荷載的0.8~0.9時(shí)，可認(rèn)為砌體已經(jīng)歷了第二階段而將轉(zhuǎn)人第三階段。在實(shí)踐中，這時(shí)應(yīng)視為處于危險(xiǎn)狀，情況的嚴(yán)重性在于即使不增加荷載，裂縫仍將繼續(xù)發(fā)展，最后可使砌體完全破壞。因?yàn)槠鲶w在長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)荷載作用下與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)短期荷載作用下的工作條件不同，短時(shí)間實(shí)驗(yàn)中的破壞荷載的80%~90%，在其長(zhǎng)時(shí)間作用下將成為破壞荷載，而裂縫的逐漸發(fā)展即為破壞的過(guò)程;如果裂縫的發(fā)展不僅不停止，而且迅速增長(zhǎng)，即說(shuō)明砌體已臨近破壞瞬間。根據(jù)試驗(yàn)表明,磚砌體的破壞大致經(jīng)歷以下三個(gè)階段:第三階段：在實(shí)驗(yàn)室中的短時(shí)間荷載作用下，當(dāng)砌體進(jìn)入第三階段后，裂縫發(fā)展很快，并連成幾條貫通的裂縫，終于將砌體分成幾個(gè)1/2磚的小立柱，這時(shí)砌體很明顯地向外鼓出，如各小立柱受力極不均勻，最后個(gè)別磚可能被壓碎，小立柱亦將喪失穩(wěn)定而導(dǎo)致砌體的完全破壞。砌體軸心受壓的破壞特征（a）加載第一階段；（b）加載第二階段；（c）加載第三階段（破壞階段）；

當(dāng)砌體受壓時(shí)，磚承受的壓力是不均勻的，而處于受彎、受剪和局部受壓狀態(tài)下，如下圖所示。由于磚的厚度小，又是脆性材料，其抗剪、抗彎強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，砌體的第一批裂縫就是由于單塊磚的受彎、受剪破壞引起的。單塊磚在砌體內(nèi)除了受彎、受剪外還要受拉。這種橫向拉力也是促使磚在較小的荷載下提早開(kāi)裂的原因之一。二、單塊磚受壓應(yīng)力狀態(tài)分析砌體中的應(yīng)力狀態(tài)(a)砌體中個(gè)別磚的受力狀態(tài)；(b)磚表面砂漿不均勻（1）塊體的強(qiáng)度、尺寸和形狀的影響砌體的強(qiáng)度主要取決于塊體的強(qiáng)度。增加塊體的厚度，其抗彎、抗剪能力亦會(huì)增加，同樣會(huì)提高砌體的抗壓強(qiáng)度。塊體的表面愈平整，灰縫的厚度將愈均勻，從而減少塊體的受彎受剪作用，砌體的抗壓強(qiáng)度就會(huì)提高。砌體強(qiáng)度隨著磚和砂漿強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高三、影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素（2）砂漿的強(qiáng)度及和易性的影響砂漿強(qiáng)度過(guò)低將加大塊體與砂漿橫向變形的差異，對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度不利。和易性好的砂漿具有很好的流動(dòng)性和保水性。在砌筑時(shí)易于鋪成均勻、密實(shí)的灰縫，減少了單個(gè)塊體在砌體中彎、剪應(yīng)力，因而提高了砌體的抗壓強(qiáng)度。砂漿的流動(dòng)性大，容易鋪成厚度和密實(shí)性較均勻的灰縫，因而可減少上面所述的彎剪應(yīng)力，亦即可以在某種程度上提高砌體的強(qiáng)度。采用混合砂漿代替水泥砂漿就是為了提高砂漿的流動(dòng)性。純水泥砂漿的流動(dòng)性較差，所以純水泥砂漿砌體強(qiáng)度應(yīng)降低。（3）砌筑質(zhì)量的影響砌筑質(zhì)量對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度的影響，主要表現(xiàn)在水平灰縫砂漿的飽滿程度?；铱p的厚度也將影響砌體強(qiáng)度。水平灰縫厚些容易鋪得均勻，但增加了磚的橫向拉應(yīng)力；灰縫過(guò)薄，使砂漿難