砌体结构构件的承载力(局部受压

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1、三、砌体的局部受压砌体局部受压的特点砌体局部均匀受压梁端局部受压刚性梁垫柔性梁垫1.砌体局部受压的特点概念局部受压(以下简称为局压)均匀局压非均匀局压均匀局压非均匀局压砌体局压的三种破坏形态纵裂破坏：开裂---裂展---裂通劈裂破坏：AL/A0太小时产生与垫板接触处的砌体局压破坏砌体局压强度提高机理——传统的围箍概念---库伦强度理论局压砌体纵向压缩，横向膨胀，未承压砌体起围箍约束作用。库伦强度理论难于解释以下试验现象：AL/A0很小时，砌体强度可能超过砖的强度等级；砌体局压破坏发生在垫板下1~2皮砖下

2、，而不是局压支承处；三面围箍砌体的局压强度为四面围箍的1/2，而不是3/4。砌体局压强度提高机理——“套箍强化”与“应力扩散”的概念纵裂破坏(开裂---裂展---裂通)的解释：垫板下砌体处于双向受压状态，因而很难被压坏；中部以下砌体处于竖向受压、横向受拉的应力状态，当σx,max>ft,m时，出现第一条竖向裂缝；当被竖向裂缝分割的条带内竖向应力达到砌体的抗压强度时，砌体即破坏。劈裂破坏的解释：随A0/AL增大，σx分布趋均匀，中线上有较长的一段σx同时达到ft,m而突然破坏；A0/AL比值减小，σx上移

3、，故砌体上部局压破坏，下部轴压破坏。A0/AL比值接近1，力的扩散现象消失，构件转入轴压破坏形态。可以认为，A0/AL比值较小时，局压掺带轴压破坏特征。2.砌体局部均匀受压(均匀局压)(1)局部抗压强度提高系数γ试验表明，γ与面积比A0/AL有密切的相关关系，考虑到A0/AL=1时γ应等于1，故采用下列关系式：式(3-3-1)由两项组成，即砌体的局压由两部分组成：其一是局压面积AL本身的抗压强度；其二是非局压面积(A0-AL)所提供的侧向影响，以系数ξ反映其作用效果。(1)局部抗压强度提高系数γ局压试验

4、方案2001000B370250局压试验方案端部局压局部抗压强度提高系数γ的大小与周边约束局压面积的砌体截面面积有关局压类型中部(边缘)角部、端部中心ξ0.3780.3640.708相关系数R0.9510.887计算式(3-3-2)(3-3-3)(3-3-4)γ限值2.03.0γ分布及其限值的确定——为避免产生劈裂破坏，应控制A0/AL不致过大——以γmax实现γ3.02.0中心端部、角部13579A0/ALγ分布曲线2.01.0159A0/ALγγcr中部、边缘γ、γcr3.02.0159A0/AL中

5、心局压γ、γcrγcrγ(2)砌体均匀局压的《规范》表达式γ的限值γmax88规范公式γ的限值γmax中心2.5中部(边缘)2.0角部1.5端部1.25空心砖1.5与1.25未灌实混凝土砌块1.0(2)砌体均匀局压的《规范》表达式计算面积A0取值规定——P35图3.10局压形式A0中心(h+a+c)h且c≤h中部(边缘)(b+2h)h角部(a+h)h+(b+h1-h)h1端部(a+h)h端部___直接取γ=1.25γ=1+0.35[h(a+h)/ah-1]0.5=1+0.35(h/a)0.5一般情况下，

6、a=(0.5--1.5)h代入后有γ=1.28—1.5>1.25中部(边缘)___直接取γ=1.5取a=h，即A0≥3AL时，γ=1.5。3.梁端局部受压(梁端非均匀局压)为最常见的局压应力状态，有均匀与非均匀两种情况。梁端底面的压应力分布与梁的刚度和支座构造有关。梁端局压与梁端约束支承条件有关，与梁底和砌体的接触支承条件有关(支承于砌体或梁垫)对于非均匀梁端支承处砌体的局压，考虑其支承砌体截面面积因变形而产生的变化，以及局压应力图形的完整，是可以将不均匀局压转化为均匀局压来计算的。梁端局部受压(均匀与

7、非均匀)梁端局压：a0与η墙梁刚度大弯曲小中心传力构造装置均匀局压无约束支承应力图形为三角形分布有约束支承应力呈曲线a0梁的刚度小有明显弯曲a0(1)梁端有效支承长度a01)a0的计算模式实测中a0的影响因素较多，比较复杂。除局压荷载、梁的刚度影响之外，砌体的强度、砌体所处的应力阶段、局压面积的相对位置等都有一定的影响。a0的计算模式的确定：根据哈尔滨建筑大学试验，并受前苏联规范公式的影响。(1)梁端有效支承长度a01)a0的计算模式如图，令：式(a)为梁端力的平衡条件，σc为砌体边缘最大局压应力，η为

8、梁端底面压应力图形不均匀系数，随局压应力不同阶段而变化。式(b)为物理条件，按照温克勒弹性地基梁理论而得出，K为局压边缘最大局压应力σc与最大竖向变形ymax的换算系数。式(c)为几何条件，tgθ为梁端轴线倾角的正切。a0NL梁端转角θσC梁的挠曲变形砌体压缩变形梁端支承压力(1)梁端有效支承长度a01)a0的计算模式将(b)、(c)代入(a)，则可建立a0的计算模式如下：式(3-3-7)中，当取η=0.5时，即为苏联规范公式；在表达式上式