【文章內(nèi)容簡介】 置缺口墊塊等構(gòu)造措施。 當豎向壓力作用在砌體的局部面積上時稱為砌體局部受壓。砌體局部受壓按照豎向壓力分布不同可分為兩種情況，即砌體局部均勻受壓和砌體局部非均勻受壓。砌體局部均勻受壓是指豎向壓力均勻作用在砌體的局部受壓面積上，例如軸心受壓鋼筋混凝土柱（材料強度高于下部砌體）作用于下部砌體的情況 [49（ a） ]。 砌體局部非均勻受壓主要指鋼筋混凝土梁端支承處砌體的受壓情況 [49（ b） ]。 另外，嵌固于砌體中的懸挑構(gòu)件在豎直荷載作用下梁的嵌固邊緣砌體、門窗洞口鋼筋混凝土過梁、墻梁等端部支承處的砌體也處于局部受壓的情況。 圖 49 砌體的局部受壓 砌體局部受壓是砌體結(jié)構(gòu)中常見的受力形式 ，由于局部受壓面積小 ， 而上部傳下來的荷載往往很大 ， 當設(shè)計或施工不當時 ， 均可釀成極其嚴重的工程事故 。 砌體的局部均勻受壓 1. 砌體局部均勻受壓的破壞形態(tài) 通過對砌體墻段中部施加均勻局部壓力的實驗研究，發(fā)現(xiàn)砌體局部均勻受壓一般有以下兩種破壞形態(tài)： (1) 豎向裂縫發(fā)展引起的破壞。如圖 410(a)所示墻體，當局部壓力達到一定數(shù)值時，在離局壓墊板下 2～ 3皮磚處首先出現(xiàn)豎向裂縫。隨著局部壓力的增大，豎向裂縫豎向增多的同時，在局壓墊兩側(cè)附近還出現(xiàn)斜向裂縫。部分豎向裂縫向上、向下延伸并開展形成一條明顯的主裂縫使砌體喪失承載力而破壞。這是砌體局壓破壞中的基本破壞形式。 (2) 劈裂破壞 。 當砌體面積大而局部受壓面積很小時 ， 初裂荷載和破壞荷載很接近 ， 砌體內(nèi)一旦出現(xiàn)豎向裂縫 ， 就立即成為一個主裂縫而發(fā)生劈裂破壞 [圖 49（ b） ]。 這種破壞為突然發(fā)生的脆性破壞 ， 危害很大 ， 在設(shè)計中應(yīng)避免出現(xiàn)這種破壞 。 另外，當塊體強度很低時，會出現(xiàn)墊板下塊體受壓破壞 [圖 410（ c） ]。 圖 410 砌體局部均勻受壓的破壞形態(tài) 2. 砌體局部受壓應(yīng)力狀態(tài)分析 局部受壓實驗證明，砌體局部受壓的承載力大于砌體抗壓強度與局部受壓面積的乘積，即砌體局部受壓強度較普通受壓強度有所提高。這是由于砌體局部受壓時未直接受壓的外圍砌體對直接受壓的內(nèi)部砌體的橫向變形具有約束作用，同時力的擴散作用也是提高砌體局部受壓強度的重要原因。 由砌體局部受壓應(yīng)力狀態(tài)理論分析和實驗測試可得出一般墻段在中部局壓荷載作用下，試件中線上橫向應(yīng)力 和豎向應(yīng)力 的分布以及豎向應(yīng)力擴散分別見圖 411（ a）、（ b）所示。由 411（ a） 可以看出橫向應(yīng)力 在鋼墊板下面一段為壓應(yīng)力，此段受局部壓力的砌體處于雙向或三向（當中心局壓時）受力狀態(tài)，因而提高了該處砌體的抗壓強度。橫向應(yīng)力 在墊板下最大，向下很快變小至零進而轉(zhuǎn)為橫向拉應(yīng)力。 x? y?x?x? 當橫向拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強度時即出現(xiàn)豎直裂縫。橫向拉壓力的最大值一般在墊板下 2～ 3皮磚處，這與試驗中豎向裂縫首先在墊板下 2～ 3皮磚處出現(xiàn)是一致的。在試件中線上產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的原因，可從 411（ b）豎向應(yīng)力擴散現(xiàn)象給出解釋。圖中 0點是力線的拐點，其上面曲線向內(nèi)凹，說明有內(nèi)向的壓應(yīng)力存在；拐點以下力線向外凹，說明有向外的拉應(yīng)力存在。 圖 411 砌體局部均勻受壓時的應(yīng)力狀態(tài) 可以看出 ， 當?shù)谝粭l豎向裂縫出現(xiàn)時 ， 砌體并沒有破壞 ， 因為僅在小范圍內(nèi)砌體達到抗拉強度 。 隨著和載的增加 ， 豎向裂縫向上 、 下發(fā)展并有新的豎向裂縫和斜裂縫產(chǎn)生 ， 將砌體分割為許多條帶 ， 當條帶達到其豎向承載能力時砌體破壞 。 當砌體面積很大而局部受壓面積很小時，砌體內(nèi)橫向拉應(yīng)力分布趨于均勻，即沿著縱向較長的一段同時達到砌體抗拉強度致使砌體發(fā)生突然的劈裂破壞。 砌體局部抗壓強度提高系數(shù) 為砌體局部抗壓強度與砌體抗壓強度的比值。砌體的抗壓強度為 ，則砌體的局部抗壓強度為 。通過對各種均勻局部受壓砌體的試驗研究，砌體局部抗壓強度提高系數(shù) 用式（ 427）計算： （ 4－ 27） ??f f??0l1 0 . 3 5 1AA? ?＝ ＋式中： A。 —— 影響砌體局部抗壓強度的計算面積 （ 按圖 412中相應(yīng)情況的公式計算 ） ； Al —— 局部受壓面積 。 式 (427)有著明確的物理意義，等號右邊第一項可視為砌體處于一般受壓狀態(tài)下的抗壓強度系數(shù)，第二項可視為砌體由于局部受壓而提高的抗壓強度系數(shù)?？梢钥闯?，影響砌體局部抗壓強度的主要因素為影響砌體局部抗壓強度的計算面積 A。 與砌體局部受壓面積 Al的比值 A。 /Al。 A。 /Al越大局部抗壓強度提高越多。 由試驗和理論分析知道 A。 /Al過大時 ， 砌體灰發(fā)生突然的劈裂破壞 。 為了防止劈裂破壞和局部受壓驗算的安全 ， 《 砌體規(guī)范 》 規(guī)定按式（ 427） 計算的局部抗壓強度系數(shù)值 應(yīng)符合下列規(guī)定 。 在圖 412（ a） 的情況下， ；在圖412（ b） 的情況下， ；在圖 412（ c）的情況下， ；在圖 412（ d） 的情況下， 。對于多孔磚砌體以及按照《砌體規(guī)范》要求灌孔的砌體砌塊，在 412（ a）、（ b） 及（ c） 的情況下，應(yīng)符合 。未灌孔混凝土砌塊砌體， ＝ 。 ???????????? 圖 412 影響砌體局部抗壓強度的計算面積 h、 h1為墻厚或柱的較小邊長； a、 b為矩形局部受壓面積的邊長； c為矩形局部受壓面積 Al的外邊緣至構(gòu)件邊緣的較小距離，當大于h時，應(yīng)取 c=h 砌體均勻局部受壓承載力按式（ 428）計算： （ 428） llfNA??式中 : Nl—— 局部壓力設(shè)計值； —— 砌體局部抗壓強度提高系數(shù)； Al —— 局部受壓面積； f —— 砌體抗壓強度設(shè)計值 （ 不考慮構(gòu)件 截面面積過小強度調(diào)整系數(shù)的影 響 ） 。 ? 梁端支承處砌體局部受壓是砌體結(jié)構(gòu)中最常見的局部受壓情況。梁端支承處砌體局部受壓面上壓應(yīng)力的分布與梁的剛度和支座的構(gòu)造有關(guān)。多層砌體結(jié)構(gòu)中的墻梁或鋼筋混凝土過梁，由于梁與其上砌體共同工作，形成剛度很大的組合梁，彎曲變形很小，可認為梁底面壓應(yīng)力為均勻分布 [圖 413（ a） ]； 桁架或大跨度的梁的支座處為了傳力可靠及受力合理，常在支座處設(shè)置中心傳力構(gòu)造裝置 [圖413（ b） ]， 其壓應(yīng)力分布也可視為均勻分布。當梁端支承處砌體處于均勻受壓時，其局部受壓承載力按式（ 428）計算。 支承在砌體墻或柱上的普通梁，由于其剛度較小，在上部和載作用下均發(fā)生明顯的撓曲變形。下面著重討論梁端下砌體處于不均勻受壓狀態(tài)時的局部受壓承載力的計算問題。 圖 413 梁端砌體均勻受壓 ， 梁端的有效支承長度 a0 支承在砌體墻或柱上的梁發(fā)生彎曲變形時梁端有脫離砌體的趨勢，將梁端底面沒有理開砌體的長度稱為有效支承長度 a0。 梁端局部承壓面積則為 Al＝ a0b（ b為梁截面寬度）。一般情況下 a0小于梁在砌體上的擱置長度 a， 但也可能等于 a， 入圖 414所示。 圖 414 梁端砌體的非均勻受壓 試驗證明梁端有效支承長度與梁端局部受壓荷載的大小、梁的剛度、砌體的強度、砌體的變形性能及局壓面積的相對位置等因素有關(guān)。為了簡化計算，假設(shè)梁下局部受壓砌體各點的壓縮變形與壓應(yīng)力成正比，砌體的變形系數(shù)為K（ N/mm3） ,梁端轉(zhuǎn)角為 ，則支承內(nèi)邊緣的壓縮變形為 a0tan 。 該處的壓應(yīng)力為 K a0tan 。由于砌體的塑性性能，在承載力極限狀態(tài)假設(shè)壓應(yīng)力分布如圖 414所示的拋物線形曲線 ， 并設(shè)壓應(yīng)力不均勻系數(shù)為 ，由力的平衡條件可寫出方程（ 429）： ?? ?? Nt= Ka0tan a0b 通過大量試驗結(jié)果的反算，發(fā)現(xiàn) K/f變化幅度不大，可近似取為 ； 對于均勻荷載 q作用下的簡支梁，取 Nt= ， tan＝ ； 考慮到混凝土梁裂縫以及長期荷載對剛度的影響，混凝土梁的剛度近似取 Bc=； 由式（ 429）可得 a0的近似計算公式如下： ?12ql3124 c qlB 式中： a0 —— 梁端有效支承長度 （ 當 a0 a時 ， 應(yīng) 取 a0 =a） ， mm； hc —— 梁的截面高度 ， mm； —— 砌體的抗壓強度設(shè)計值， MPa。 0 10chaf?f 多層砌體房屋樓面梁端底部砌體局部受壓面上承受的荷載一般由兩部分組成，一部分為由梁傳來的局部壓力 Nt， 另一部分為梁端上部砌體傳來的壓力 N0。 設(shè)上部砌體內(nèi)作用的平均壓應(yīng)力為 ，假設(shè)梁與墻上下界面緊密接觸，那么梁端底部承受的上部砌體傳來的壓力N0= Al。 由于一般梁不可避免要發(fā)生彎曲變形，梁端下部砌體局部受壓區(qū)在不均勻壓應(yīng)力作用下發(fā)生壓縮變形，梁頂面局部和砌體脫開， 0?0? 使上部砌體傳來的壓應(yīng)力通過拱作用由梁兩側(cè)砌體向下傳遞（圖 415），從而減小了梁端直接傳遞的壓力 ,這種內(nèi)力重分布現(xiàn)象對砌體的局部受壓是有利的，將這種工作機理稱為砌體的內(nèi)拱作用。將考慮內(nèi)拱作用上部砌體傳至局部受壓面積上的壓力用 表示，試驗表明內(nèi)拱作用的大小與 A0 /Al比值有關(guān)，當 A0 /Al 2時，內(nèi)拱的卸荷作用很明顯，當 A0 /Al2， 內(nèi)拱作用逐漸減弱，當 A0 /Al=1時，內(nèi)拱作用消失，即上部壓力 A0應(yīng)全部考慮。 0N?? 圖 415 梁端砌體的內(nèi)拱作用 試驗還表明，砌體局部受壓承載力與上部砌體的平均壓應(yīng)力大小相關(guān)。圖 416為哈爾濱工業(yè)大學所做試驗得出的散點和相關(guān)曲線，橫坐標為 ,縱坐標為 ， 為砌體局部受壓承載力試驗值（僅計入梁上荷載）， 為局壓面積的抗壓承載力。由試驗數(shù)據(jù)的回歸分析得知，當 的作用，使其約束作用增強，局部受壓承載力高于沒有 時的承載力。 0 / mf? , /l u l mN A f ,luNlmAf0 / mf? ?0?0? 當 ，為了簡化計算， 過大對局壓承載力的影響在《砌