预应力砌体结构研究及应用进展

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1、2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集预应力砌体结构研究及应用进展薛伟辰，刘振勇(同济大学建筑工程系，上海200092)摘要：预应力砌体结构是当前国内外发展较快的结构型式。通过施加预应压力，砌体结构的受力特性得到改善，抗震性能得到提高。预应力砌体扩展了砌体结构的适用范围，满足了砌体结构向高层、抗震和节能环保发展的要求。本文简要概述了预应力砌体的基本原理及其施工技术，评述了国内外在预应力砌体承载力性能、抗震性能及施工技术等方面所进行的理论和试验研究，并对今后进一步的研究及应用做了展望。关键词：孤应力砌体；性能；施工技术ProgressonRes

2、earchandApplicationofPrestressedMasonryStructuresXUEWeichen，LIUZhenyong(DepartmentofBuildingEn#neering，TongiiUniversity，Shanghai200092)Abstract：Prestressedmasonryisarelativelynewformofstructures．Studiesshowthattheprestressedmasonrycallimprovemasonry’Sresistanceandseismicbehavior．Pr

3、estressedmasonryexpandsmasonry’Sapplicationscopeandfulfillstherequirementsofmasonrydevelopmentforhigh-building，seismicandenvironmental．Inthispaperthekeystoneofprestressedmasonryisconciselysummarized，andthetheoreticalandexperimentalresearchesonbehaviorsandconstructiontechniquesofpre

4、stressedmasonryathomeandabroadaredescribed．Intheend，someopinionsofthedevelopmentaltrendoftheprestressedmasonryarediscussed．Keywor出：prestressedmasonry；behavior；constructiontechniques1引言砌体结构以其坚固、美观、耐火、经济、施工方便快捷等特点得到了广泛的应用，是我国建筑工程中最常用的承重结构形式之一。由于砂浆与块材之间的粘结力较弱，因此砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度较低，抗震性能较差，

5、砌体结构的应用受到限制。随着社会的发展，．砌体结构必须满足新结构和复杂结构的需求，满足抗震及各种变化荷载的需求。这就需要改进砌体受力特性，以便克服砌体材料的内部缺陷，充分利用其优势，因此发展预应力砌体是必然方向。预应力砌体是指在混凝土柱(带)中或者空心砌块的芯柱中施加预应力，来增加对砌体的约束作用llJ。预应力能增加对砌体的约束作用，延缓砌体的开裂，提高其抗裂荷载和极限荷载，增强砌体的抗震性能。自上个世纪70年代以来，国外已经开展了预应力砌体的研究。1985年英国颁布了预应力砌体规范，1998年澳大利亚和瑞士砌体规范中颁布了有关预应力砌体的条款，1999年美

6、国也颁布了预应力砌体规范。我国在这方面的研究工作起步较晚，而且我国对预应力砌体的研究很少。目前，我国的《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中还没有关于预应力砌体方面的内容。2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集本文简要概述了预应力砌体的基本原理及其施工技术，评述了国庆J#l-预应力砌体的研究状况，并对今后进一步的研究及应用作了展望。2预应力砌体的工作机理及其施工技术2．1预应力砌体设计的基本原理．施加预应力的主要目的是为了改善砌体的性能，把抗压强度高而抗拉、抗剪及抗弯强度较低的脆性材料构件通过施加预应力后变成具有抗拉、抗剪及抗弯能

7、力都能满足延性要求的构件。在理论计算上可用材料力学中弹性理论的公式计算；在受力特点上预应力的作用是部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，这是设计预应力砌体的基本出发点。P川+，门二HMY一么，。r-_l[歹访P，oA图1形心上施加预应力n+m=口M上A公。么当+竺萨立P盖Pe：o￡一预应力砌体设计主要解决施加预应力的大小和施加预应力的位置这两个问题。一种方法是把预应力施加在构件截面的形心上(如图1所示)。外荷载所产生的拉应力为My／Jo，预压应力为P／A。预压应力用来抵消外荷载产生的拉应力，使构件处于无拉应力状态，即一PMY：0(1)A，o而构件截面上的压应力为

8、荷载产生的压应力加上预加的压应力，即P／A+My／，