組合磚砌體

組合磚砌體指的是在磚砌體內(nèi)部配置鋼筋混凝土（或鋼筋砂漿）部件組合而成的砌體。

組合磚砌體構(gòu)件分為兩類(lèi)：一類(lèi)是磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層的組合磚砌體構(gòu)件，稱(chēng)為組合砌體構(gòu)件；另一類(lèi)是磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱的組合墻，簡(jiǎn)稱(chēng)組合墻。

當(dāng)無(wú)筋砌體的截面尺寸受限制，設(shè)計(jì)成無(wú)筋砌體是不經(jīng)濟(jì)，或軸向壓力偏心距過(guò)大時(shí)，可采用組合磚砌體。我國(guó)當(dāng)前常用的組合磚砌體是指由磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層組成的組合磚砌體。2100433B

既有磚混房屋通常會(huì)遇到局部大空間改造或需要提升承載能力、抗震性能，鋼板磚砌體組合加固技術(shù)非常適合此類(lèi)工程，其通過(guò)對(duì)拉螺栓、粘結(jié)材料將鋼板與既有磚砌體形成有效的受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

為了掌握鋼板磚砌體組合加固改造技術(shù)的工作性能，筆者對(duì)此開(kāi)展了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，并在實(shí)踐工程中進(jìn)行了應(yīng)用。本書(shū)的試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容涉及鋼板磚砌體法向粘結(jié)強(qiáng)度、鋼板磚砌體組合柱（矩形截面）受壓性能、組合梁抗彎與抗剪性能、組合墻梁受力性能、組合異形柱受壓性能、組合異形柱抗震性能、組合框架抗震性能、嵌筋與鋼板加固木框架填充磚墻抗震性能等。本書(shū)可供高等院校土木工程專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生以及從事工程結(jié)構(gòu)加固改造的技術(shù)人員或研究人員使用和參考。

本書(shū)詳細(xì)、系統(tǒng)地介紹了鋼板磚砌體組合加固改造技術(shù)，其主要應(yīng)用于既有磚混房屋的大空間改造，以及磚砌體墻抗震性能提升的加固。全書(shū)是筆者耗時(shí)整整10年研究成果的總結(jié)，內(nèi)容主要涉及鋼板磚砌體組合構(gòu)件、框架的試驗(yàn)研究與分析工作，并在此基礎(chǔ)上提出組合構(gòu)件的承載力簡(jiǎn)化計(jì)算方法；另外，針對(duì)鋼板磚砌體組合結(jié)構(gòu)的大空間改造技術(shù)給出了應(yīng)用實(shí)例。

全書(shū)共分15章，其中主要章節(jié)包括：鋼板磚砌體組合效果試驗(yàn)初探、鋼板磚砌體法向粘結(jié)強(qiáng)度、鋼板磚砌體組合矩形截面短柱軸心受壓性能、鋼板磚砌體組合柱受壓性能、鋼板磚砌體組合梁正截面抗彎性能、鋼板磚砌體組合梁抗剪性能、鋼板磚砌體組合梁彎剪扭復(fù)合受力性能、鋼板磚砌體組合墻梁受力性能、鋼板磚砌體組合異形柱軸心受壓性能、鋼板磚砌體組合異形柱偏心受壓性能、鋼板磚砌體組合異形柱抗震性能、鋼板磚砌體組合框架抗震性能、嵌筋與鋼板加固木框架填充磚墻抗震性能、鋼板磚砌體組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工程實(shí)踐中應(yīng)用案例。

第1章緒論1

1.1研究背景與意義1

1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀5

1.3研究方法與組織7第2章鋼板磚砌體組合效果試驗(yàn)初探8

2.1研究目的8

2.2試驗(yàn)概況8

2.2.1試件設(shè)計(jì)與制作8

2.2.2材料力學(xué)性能9

2.2.3加載方案10

2.3試驗(yàn)結(jié)果10

2.3.1試驗(yàn)現(xiàn)象10

2.3.2峰值荷載11

2.4試驗(yàn)分析12

2.5本章小結(jié)13第3章鋼板磚砌體法向粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)研究14

3.1研究目的14

3.2試驗(yàn)概況15

3.3試驗(yàn)現(xiàn)象15

3.3.1磚砌體斷裂破壞16

3.3.2混合破壞17

3.3.3界面粘結(jié)破壞17

3.4本章小結(jié)17第4章鋼板磚砌體組合矩形截面短柱軸心受壓性能研究19

4.1研究目的19

4.2試驗(yàn)概況19

4.2.1試件設(shè)計(jì)與制作19

4.2.2材料力學(xué)性能20

4.2.3加載和測(cè)量?jī)?nèi)容20

4.3試驗(yàn)結(jié)果與分析20

4.3.1試件破壞形態(tài)20

4.3.2可見(jiàn)屈曲荷載與極限荷載21

4.3.3荷載軸向應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)22

4.3.4鋼板縱向應(yīng)變22

4.3.5鋼板橫向應(yīng)變25

4.3.6對(duì)拉螺栓應(yīng)變26

4.4屈曲承載力計(jì)算方法27

4.4.1鋼板應(yīng)力計(jì)算模型27

4.4.2磚砌體的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算模型27

4.4.3計(jì)算公式28

4.4.4試驗(yàn)驗(yàn)證28

4.5本章小結(jié)29

第5章鋼板磚砌體組合柱受壓性能試驗(yàn)研究30

5.1研究目的30

5.2試驗(yàn)概況30

5.2.1試件設(shè)計(jì)與制作30

5.2.2材料力學(xué)性能31

5.2.3加載板的設(shè)計(jì)與制作32

5.2.4加載方式和測(cè)量?jī)?nèi)容32

5.3試驗(yàn)結(jié)果與分析34

5.3.1試件加載過(guò)程34

5.3.2試件破壞形態(tài)35

5.3.3極限承載力39

5.3.4軸向荷載變形關(guān)系曲線(xiàn)39

5.3.5軸心受壓試件鋼板縱向應(yīng)變39

5.3.6軸心受壓試件鋼板橫向應(yīng)變40

5.3.7偏心受壓試件的截面應(yīng)變分布41

5.4對(duì)比分析42

5.5本章小結(jié)42第6章鋼板磚砌體組合梁正截面抗彎性能試驗(yàn)研究44

6.1研究目的44

6.2試驗(yàn)概況44

6.2.1試件設(shè)計(jì)與制作44

6.2.2材料力學(xué)性能45

6.2.3加載和測(cè)量?jī)?nèi)容45

6.3試驗(yàn)現(xiàn)象48

6.3.1試件加載過(guò)程48

6.3.2破壞形態(tài)50

6.4試驗(yàn)結(jié)果分析52

6.4.1截面應(yīng)變分布52

6.4.2極限承載力與主要影響因素53

6.4.3荷載撓度關(guān)系曲線(xiàn)54

6.4.4對(duì)拉螺栓應(yīng)變55

6.4.5側(cè)板頂部應(yīng)變55

6.4.6側(cè)板底部應(yīng)變及底板應(yīng)變56

6.4.7底板橫向應(yīng)變57

6.4.8對(duì)拉螺栓左右測(cè)點(diǎn)應(yīng)變58

6.5對(duì)比分析60

6.6抗彎屈曲承載力簡(jiǎn)化計(jì)算60

6.6.1鋼板彈性臨界屈曲強(qiáng)度計(jì)算60

6.6.2組合梁的抗彎承載力61

6.6.3工程系數(shù)λ分析61

6.7本章小結(jié)62

第7章鋼板磚砌體組合梁抗剪性能試驗(yàn)研究63

7.1研究目的63

7.2試驗(yàn)概況63

7.2.1試件設(shè)計(jì)與制作63

7.2.2材料力學(xué)性能65

7.2.3加載方式與量測(cè)方案66

7.3試驗(yàn)現(xiàn)象與破壞形態(tài)67

7.3.1試驗(yàn)現(xiàn)象67

7.3.2破壞形態(tài)特點(diǎn)72

7.4試驗(yàn)結(jié)果分析73

7.4.1峰值荷載與影響因素73

7.4.2荷載撓度關(guān)系曲線(xiàn)74

7.4.3對(duì)拉螺栓間距影響74

7.4.4鋼板厚度影響75

7.4.5剪跨區(qū)側(cè)板頂部壓應(yīng)變變化75

7.4.6剪跨段鋼板剪應(yīng)變77

7.4.7荷載底板拉應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)78

7.5破壞機(jī)理分析78

7.6抗剪承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式79

7.6.1鋼板彈性剪切屈服計(jì)算方法79

7.6.2鋼板全截面剪切屈服計(jì)算方法80

7.6.3本章簡(jiǎn)化計(jì)算方法80

7.7本章小結(jié)82第8章鋼板磚砌體組合梁彎剪扭復(fù)合受力性能試驗(yàn)研究83

8.1研究目的83

8.2試驗(yàn)概況83

8.2.1試件設(shè)計(jì)與制作83

8.2.2試驗(yàn)加載與量測(cè)方案85

8.3破壞形態(tài)與機(jī)理86

8.3.1破壞形態(tài)86

8.3.2破壞機(jī)理分析88

8.4試驗(yàn)結(jié)果分析88

8.4.1極限承載力及主要影響因素88

8.4.2組合梁變形特征89

8.4.3外包U形鋼板應(yīng)變90

8.5承載力簡(jiǎn)化計(jì)算方法94

8.5.1破壞形態(tài)與判別準(zhǔn)則94

8.5.2技術(shù)路線(xiàn)與基本假定94

8.5.3扭型破壞受力分析96

8.5.4其他破壞情況受力分析102

8.6本章小結(jié)103第9章鋼板磚砌體組合墻梁受力性能試驗(yàn)研究與分析104

9.1研究目的104

9.2試驗(yàn)概況105

9.2.1試件設(shè)計(jì)與制作105

9.2.2材料力學(xué)性能106

9.2.3加載和測(cè)量?jī)?nèi)容107

9.3試驗(yàn)結(jié)果與分析108

9.3.1試件受力過(guò)程108

9.3.2破壞形態(tài)分析110

9.3.3承載力及主要影響因素111

9.3.4荷載撓度關(guān)系曲線(xiàn)113

9.3.5側(cè)板上緣壓應(yīng)變發(fā)展113

9.3.6底板拉應(yīng)變發(fā)展114

9.3.7截面應(yīng)變分布和中和軸位置變化114

9.3.8剪跨段鋼板應(yīng)力隨荷載的變化115

9.3.9鋼板受壓區(qū)螺栓間測(cè)點(diǎn)應(yīng)變116

9.4墻梁分析與建議116

9.5本章小結(jié)118第10章鋼板磚砌體組合異形柱軸心受壓性能試驗(yàn)研究120

10.1研究目的120

10.2試驗(yàn)概況120

10.2.1試件設(shè)計(jì)與制作120

10.2.2試驗(yàn)加載與測(cè)量?jī)?nèi)容122

10.3試驗(yàn)現(xiàn)象123

10.3.1L形柱123

10.3.2T形柱124

10.4試驗(yàn)結(jié)果分析126

10.4.1破壞特征與荷載126

10.4.2荷載軸向應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)127

10.4.3鋼板的荷載豎向應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)128

10.5屈曲承載力簡(jiǎn)化計(jì)算129

10.6本章小結(jié)130第11章鋼板磚砌體組合異形柱偏心受壓性能試驗(yàn)研究131

11.1研究目的131

11.2試驗(yàn)概況131

11.2.1試件設(shè)計(jì)與制作131

11.2.2試驗(yàn)加載與測(cè)量?jī)?nèi)容131

11.3試驗(yàn)現(xiàn)象134

11.4試驗(yàn)結(jié)果分析138

11.4.1試件破壞特征138

11.4.2荷載軸向應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)139

11.4.3外包鋼板荷載縱向應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)141

11.5屈曲承載力簡(jiǎn)化計(jì)算144

11.6本章小結(jié)146第12章鋼板磚砌體組合異形柱抗震性能試驗(yàn)研究147

12.1研究目的147

12.2試驗(yàn)概況147

12.2.1試件設(shè)計(jì)與制作147

12.2.2材料性能149

12.2.3試驗(yàn)加載與測(cè)試內(nèi)容149

12.3試驗(yàn)現(xiàn)象150

12.3.1L形截面柱150

12.3.2T形截面柱152

12.4試驗(yàn)結(jié)果分析155

12.4.1滯回曲線(xiàn)155

12.4.2骨架曲線(xiàn)156

12.4.3承載力158

12.4.4強(qiáng)度退化159

12.4.5剛度退化160

12.4.6延性161

12.4.7耗能能力162

12.5試驗(yàn)參數(shù)比較分析167

12.5.1應(yīng)力水平167

12.5.2對(duì)拉螺栓間距167

12.5.3截面形狀168

12.6破壞機(jī)理168

12.7本章小結(jié)169第13章鋼板磚砌體組合框架抗震性能試驗(yàn)研究170

13.1研究目的170

13.2試驗(yàn)概況170

13.2.1試件設(shè)計(jì)與制作170

13.2.2材料力學(xué)性能172

13.2.3試驗(yàn)裝置和加載制度172

13.2.4主要測(cè)量?jī)?nèi)容和方法172

13.3試驗(yàn)現(xiàn)象174

13.4控制截面應(yīng)變分析176

13.5抗震性能分析178

13.5.1滯回曲線(xiàn)178

13.5.2骨架曲線(xiàn)178

13.5.3抗震性能指標(biāo)179

13.5.4節(jié)點(diǎn)相對(duì)轉(zhuǎn)角與加載等級(jí)骨架曲線(xiàn)182

13.6本章小結(jié)182第14章嵌筋與鋼板加固木框架填充磚墻抗震性能試驗(yàn)研究184

14.1研究目的184

14.2試驗(yàn)概況184

14.2.1試件設(shè)計(jì)與制作184

14.2.2試件加固方案186

14.2.3材料力學(xué)性能188

14.2.4試驗(yàn)加載與測(cè)量?jī)?nèi)容190

14.3試件破壞過(guò)程與特征193

14.3.1試件KJ1193

14.3.2試件KJ2193

14.3.3試件KJ3194

14.3.4破壞特征194

14.4抗震性能分析194

14.4.1滯回曲線(xiàn)194

14.4.2骨架曲線(xiàn)195

14.4.3荷載與層間轉(zhuǎn)角196

14.4.4延性指標(biāo)和耗能能力196

14.4.5填充墻剪切變形197

14.4.6梁柱節(jié)點(diǎn)與柱子轉(zhuǎn)角197

14.4.7控制截面應(yīng)變分析198

14.5本章小結(jié)199第15章鋼板磚砌體組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)用案例201

15.1局部大空間改造201

15.1.1工程概況201

15.1.2截面尺寸選取201

15.1.3計(jì)算分析202

15.1.4施工現(xiàn)場(chǎng)204

15.1.5現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與分析205

15.2底層大空間改造206

15.3多層大空間改造213

15.4圈梁與構(gòu)造柱214參考文獻(xiàn)216 2100433B

1、磚砌體頂面標(biāo)高允許偏差±15mm;

2、磚砌體表面平整度允許偏差±5mm;

3、磚砌體門(mén)窗洞口高、寬允許偏差±5mm;

4、磚砌體外墻上下窗洞偏移允許偏差±20mm;

5、磚砌體水平灰縫平直度允許偏差±10mm;