砌体结构第5章

（2）破坏过程 ➢ 随荷载增大→托梁跨中竖向裂缝①且向上延伸至
墙体，随之→中间支座顶梁贯通裂缝②亦向下延 伸至墙体。 ➢ 边支座或中间支座上方砌体→斜裂缝③④并延伸 至托梁→连续组合拱机构。 ➢ 临近破坏时→界面处→水平裂缝⑤。
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（3）破坏形态 ➢ 弯曲破坏
裂缝①②扩展引起→托梁跨中下部、上部纵筋屈 服→顶梁钢筋受拉屈服→跨中、支座塑性铰。 ➢ 剪切破坏 裂缝③扩展→斜压破坏或集中荷载下劈裂破坏。
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➢ 局部受压破坏 中间支座上方砌体裂缝④扩展→局压破坏。
4.框支墙梁 （1）有限元分析结论
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➢ 由于墙体与框架间存在组合作用： ① 托梁跨中区段属偏心受拉构件； ② 框架边柱为偏心受压构件，柱反弯点距柱底约0.37 倍柱的净高； ③ 由于大拱效应，边柱轴力比一般框架边柱要大； ④ 混凝土顶梁为偏心受压构件； ⑤ 构造柱可改善墙梁界面墙体竖向压应力集中现象； ⑥ 开洞可使结构的组合作用受到影响（跨中开洞影 响较小，偏开洞影响较大）。
当 hw l0＜0.40或集中荷载作用下的剪跨比 a l0较大 时。砌体沿齿缝的抗拉强度不足，主拉应力过大 而发生比较平缓的斜裂缝。开裂荷载和破坏荷载 较接近， 脆性破坏。 ➢ 斜压破坏
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当 hw l0 ＞0.40或 a l0较小时发生。组合拱肋处砌体 主压应力超过其斜向抗压强度而斜向破坏→ 斜裂 缝陡峭（倾角55°～60°）→ 裂缝多且穿过砖和 灰缝→ 砖被压碎→ 开裂荷载和受剪承载力均较大。 托梁由于抗剪承载力高而不会发生剪切破坏。 （3）局部受压破坏 ➢ 当托梁配筋多而砌体强度低，且墙体的高跨比较 大，即 ＞0.75~0.80时发生。支座处砌体因应 力集中而hw产l0生微小裂缝，局部受压破坏。 ➢ 托梁纵筋锚固不足，支座垫板或加载垫板的尺寸 或刚度较小→ 托梁支座处砌体的局压破坏。
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2.有洞口墙梁 （1）洞口居中时
➢ 洞口居中布置时，洞口处于低应力区，不影响受 力拱→同无洞墙梁；
➢ 破坏形态→同无洞墙梁。 （2）偏开洞口时
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➢ 对于有偏洞口的墙梁：主压应力迹线除呈拱形指 向两端支座处，在大墙肢内还存在一个小拱，分 别指向洞口边沿和支座；
➢ 托梁顶面除在支座两端承受较大竖向压力和剪力 外，在大墙肢洞口边沿也承受较大的竖向压力。 →梁拱组合受力机构。
➢ 分类： 按支承分：简支墙梁、连续墙梁、框支墙梁；
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按是否承受梁、板荷载分为 承重墙梁 自承重墙梁（仅承受自重及上部墙体重）。
按墙上有、无洞口分为无洞墙梁、有洞墙梁。 5.1.1 墙梁的受力性能 1.无洞口简支墙梁
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试验及有限元分析结论： ➢ 墙梁的受力性能→钢筋混凝土深梁，其应力分布
墙体→受压，托梁→小偏心受拉。 墙梁的破坏形态 （1）弯曲破坏 ➢ 当托梁配筋少而砌体强度高，
墙体高跨 hw l0 比较小时； ➢ 托梁跨中垂直裂缝，随荷载增加，裂缝进入墙体； ➢ 托梁纵筋屈服，墙体裂缝扩展而破坏。
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（2）托梁配筋多而墙体强度低，hw l0 适中时发生。
支座上方砌体产生裂缝，引起墙体剪切破坏。 ➢ 斜拉破坏
与托梁、墙体的刚度有关； ➢ 托梁刚度无限大时，竖向应力均匀分布； y ➢ 托梁刚度不大时 →卸荷拱(带拉杆），主压应力迹线向支座传递； 水平截面的竖向应力 y 向两端集中；
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从竖向截面的水平应力 x分布知，墙体大部受压， 托梁大部受拉；
托梁与墙体交界面处 xy 变化大，且支座处明显应力 集中；
托梁端支座负弯矩→上部纵筋屈服形成塑性铰 →托 梁弯曲机构→图 b
托梁跨中纵筋屈服→拉弯塑性铰，随后框架柱上截 面外侧纵筋屈服→达偏心受压破坏→压弯塑性铰→ 托梁一柱弯曲机构→ 图a。
➢ 剪切破坏 当托梁或柱配筋多而墙体强度低且 hw l0 适中时， 梁、柱钢筋未屈服，墙体斜裂缝扩展而剪切破坏。
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斜拉破坏→ 阶梯形截面； 斜压破坏→ 裂缝陡峭，产国块体及灰缝。 ➢ 弯剪破坏 属于弯曲荷剪切破坏之间的界限破坏，当托梁的
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➢ 弯曲破坏 当 a l0＜0.25时，托梁由于裂缝④扩展→底部纵筋
屈服→大偏心受拉破坏； 当 a l0 ＞0.25时，裂缝④处全截面受拉→纵筋屈
服→小偏心受拉破坏。 ➢ 剪切破坏 由于裂缝①③扩展墙体剪切破坏→缝较陡→穿过
灰缝及块体； 当洞距较小时→托梁偏心受拉且洞口处有较大剪
（2）破坏过程 ➢ 达破坏荷载的40％时→托梁跨中垂直裂缝→并向上
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延伸至墙体； ➢ 达破坏荷载的70％～80％时→砌体、托梁端部产
生斜裂缝并扩展； ➢ 接近破坏时→截面处→水平裂缝→框架－拱组合
机构。
（3）破坏特征
a
b
c
d
e
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➢ 弯曲破坏 当托梁或柱配筋较少而墙体强度高且 hw l0 稍小时， 托梁或柱中纵筋屈服 →弯曲破坏机构。
➢ 随着洞口向跨中移动，小墙肢不断加强，大拱作 用提高，小拱wk.baidu.com用降低，最后至零。
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（3）破坏过程
当荷载约为破坏荷载的30％～60％时，洞口外侧 沿界面→水平裂缝①,随之洞口内侧上角→阶梯形 裂缝②,随荷载增加→洞口侧墙外侧→水平裂缝③, 当为破坏荷载的60%~80%时,托梁在洞口内侧截 面→垂直裂缝④,同时界面处→水平裂缝⑤。 （4）破坏形态
第5章 墙梁、挑梁及过梁的设计 5.1 墙梁
➢ 墙梁＝托梁 + 以上的一定计算高度的墙体。 托梁 → 特殊的过梁→组合(复合)构件 →梁、墙一 起工作，类似于受弯构件。
➢ 应用于: 承载墙体没有落地的底层或某层需要大空 间的房屋，如底商住宅等。
➢ 特点：节省钢材、模版、水泥，降低造价，施工 速度快等。
应力→洞口处受剪破坏。 ➢ 局部受压破坏
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托梁支座上方及侧墙洞顶处存在应力集中，超过 局压强度时破坏。 3.连续墙梁 (1)有限元分析结论
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➢ 随高跨比的增大→边支座反力增大、中间支座降 低→跨中弯矩增大，支座弯矩降低。
➢ 托梁大部分区段→偏心受拉，托梁中间支座附近 小区段→偏心受压。