组合砖砌体

组合砖砌体指的是在砖砌体内部配置钢筋混凝土（或钢筋砂浆）部件组合而成的砌体。

组合砖砌体构件分为两类：一类是砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件，称为组合砌体构件；另一类是砖砌体和钢筋混凝土构造柱的组合墙，简称组合墙。

当无筋砌体的截面尺寸受限制，设计成无筋砌体是不经济，或轴向压力偏心距过大时，可采用组合砖砌体。我国当前常用的组合砖砌体是指由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体。2100433B

既有砖混房屋通常会遇到局部大空间改造或需要提升承载能力、抗震性能，钢板砖砌体组合加固技术非常适合此类工程，其通过对拉螺栓、粘结材料将钢板与既有砖砌体形成有效的受力结构构件。

为了掌握钢板砖砌体组合加固改造技术的工作性能，笔者对此开展了系统的试验研究，并在实践工程中进行了应用。本书的试验研究内容涉及钢板砖砌体法向粘结强度、钢板砖砌体组合柱（矩形截面）受压性能、组合梁抗弯与抗剪性能、组合墙梁受力性能、组合异形柱受压性能、组合异形柱抗震性能、组合框架抗震性能、嵌筋与钢板加固木框架填充砖墙抗震性能等。本书可供高等院校土木工程专业的高年级本科生、研究生以及从事工程结构加固改造的技术人员或研究人员使用和参考。

本书详细、系统地介绍了钢板砖砌体组合加固改造技术，其主要应用于既有砖混房屋的大空间改造，以及砖砌体墙抗震性能提升的加固。全书是笔者耗时整整10年研究成果的总结，内容主要涉及钢板砖砌体组合构件、框架的试验研究与分析工作，并在此基础上提出组合构件的承载力简化计算方法；另外，针对钢板砖砌体组合结构的大空间改造技术给出了应用实例。

全书共分15章，其中主要章节包括：钢板砖砌体组合效果试验初探、钢板砖砌体法向粘结强度、钢板砖砌体组合矩形截面短柱轴心受压性能、钢板砖砌体组合柱受压性能、钢板砖砌体组合梁正截面抗弯性能、钢板砖砌体组合梁抗剪性能、钢板砖砌体组合梁弯剪扭复合受力性能、钢板砖砌体组合墙梁受力性能、钢板砖砌体组合异形柱轴心受压性能、钢板砖砌体组合异形柱偏心受压性能、钢板砖砌体组合异形柱抗震性能、钢板砖砌体组合框架抗震性能、嵌筋与钢板加固木框架填充砖墙抗震性能、钢板砖砌体组合结构构件在工程实践中应用案例。

第1章绪论1

1.1研究背景与意义1

1.2国内外研究现状5

1.3研究方法与组织7第2章钢板砖砌体组合效果试验初探8

2.1研究目的8

2.2试验概况8

2.2.1试件设计与制作8

2.2.2材料力学性能9

2.2.3加载方案10

2.3试验结果10

2.3.1试验现象10

2.3.2峰值荷载11

2.4试验分析12

2.5本章小结13第3章钢板砖砌体法向粘结强度试验研究14

3.1研究目的14

3.2试验概况15

3.3试验现象15

3.3.1砖砌体断裂破坏16

3.3.2混合破坏17

3.3.3界面粘结破坏17

3.4本章小结17第4章钢板砖砌体组合矩形截面短柱轴心受压性能研究19

4.1研究目的19

4.2试验概况19

4.2.1试件设计与制作19

4.2.2材料力学性能20

4.2.3加载和测量内容20

4.3试验结果与分析20

4.3.1试件破坏形态20

4.3.2可见屈曲荷载与极限荷载21

4.3.3荷载轴向应变关系曲线22

4.3.4钢板纵向应变22

4.3.5钢板横向应变25

4.3.6对拉螺栓应变26

4.4屈曲承载力计算方法27

4.4.1钢板应力计算模型27

4.4.2砖砌体的应力应变计算模型27

4.4.3计算公式28

4.4.4试验验证28

4.5本章小结29

第5章钢板砖砌体组合柱受压性能试验研究30

5.1研究目的30

5.2试验概况30

5.2.1试件设计与制作30

5.2.2材料力学性能31

5.2.3加载板的设计与制作32

5.2.4加载方式和测量内容32

5.3试验结果与分析34

5.3.1试件加载过程34

5.3.2试件破坏形态35

5.3.3极限承载力39

5.3.4轴向荷载变形关系曲线39

5.3.5轴心受压试件钢板纵向应变39

5.3.6轴心受压试件钢板横向应变40

5.3.7偏心受压试件的截面应变分布41

5.4对比分析42

5.5本章小结42第6章钢板砖砌体组合梁正截面抗弯性能试验研究44

6.1研究目的44

6.2试验概况44

6.2.1试件设计与制作44

6.2.2材料力学性能45

6.2.3加载和测量内容45

6.3试验现象48

6.3.1试件加载过程48

6.3.2破坏形态50

6.4试验结果分析52

6.4.1截面应变分布52

6.4.2极限承载力与主要影响因素53

6.4.3荷载挠度关系曲线54

6.4.4对拉螺栓应变55

6.4.5侧板顶部应变55

6.4.6侧板底部应变及底板应变56

6.4.7底板横向应变57

6.4.8对拉螺栓左右测点应变58

6.5对比分析60

6.6抗弯屈曲承载力简化计算60

6.6.1钢板弹性临界屈曲强度计算60

6.6.2组合梁的抗弯承载力61

6.6.3工程系数λ分析61

6.7本章小结62

第7章钢板砖砌体组合梁抗剪性能试验研究63

7.1研究目的63

7.2试验概况63

7.2.1试件设计与制作63

7.2.2材料力学性能65

7.2.3加载方式与量测方案66

7.3试验现象与破坏形态67

7.3.1试验现象67

7.3.2破坏形态特点72

7.4试验结果分析73

7.4.1峰值荷载与影响因素73

7.4.2荷载挠度关系曲线74

7.4.3对拉螺栓间距影响74

7.4.4钢板厚度影响75

7.4.5剪跨区侧板顶部压应变变化75

7.4.6剪跨段钢板剪应变77

7.4.7荷载底板拉应变关系曲线78

7.5破坏机理分析78

7.6抗剪承载力简化计算公式79

7.6.1钢板弹性剪切屈服计算方法79

7.6.2钢板全截面剪切屈服计算方法80

7.6.3本章简化计算方法80

7.7本章小结82第8章钢板砖砌体组合梁弯剪扭复合受力性能试验研究83

8.1研究目的83

8.2试验概况83

8.2.1试件设计与制作83

8.2.2试验加载与量测方案85

8.3破坏形态与机理86

8.3.1破坏形态86

8.3.2破坏机理分析88

8.4试验结果分析88

8.4.1极限承载力及主要影响因素88

8.4.2组合梁变形特征89

8.4.3外包U形钢板应变90

8.5承载力简化计算方法94

8.5.1破坏形态与判别准则94

8.5.2技术路线与基本假定94

8.5.3扭型破坏受力分析96

8.5.4其他破坏情况受力分析102

8.6本章小结103第9章钢板砖砌体组合墙梁受力性能试验研究与分析104

9.1研究目的104

9.2试验概况105

9.2.1试件设计与制作105

9.2.2材料力学性能106

9.2.3加载和测量内容107

9.3试验结果与分析108

9.3.1试件受力过程108

9.3.2破坏形态分析110

9.3.3承载力及主要影响因素111

9.3.4荷载挠度关系曲线113

9.3.5侧板上缘压应变发展113

9.3.6底板拉应变发展114

9.3.7截面应变分布和中和轴位置变化114

9.3.8剪跨段钢板应力随荷载的变化115

9.3.9钢板受压区螺栓间测点应变116

9.4墙梁分析与建议116

9.5本章小结118第10章钢板砖砌体组合异形柱轴心受压性能试验研究120

10.1研究目的120

10.2试验概况120

10.2.1试件设计与制作120

10.2.2试验加载与测量内容122

10.3试验现象123

10.3.1L形柱123

10.3.2T形柱124

10.4试验结果分析126

10.4.1破坏特征与荷载126

10.4.2荷载轴向应变关系曲线127

10.4.3钢板的荷载竖向应变关系曲线128

10.5屈曲承载力简化计算129

10.6本章小结130第11章钢板砖砌体组合异形柱偏心受压性能试验研究131

11.1研究目的131

11.2试验概况131

11.2.1试件设计与制作131

11.2.2试验加载与测量内容131

11.3试验现象134

11.4试验结果分析138

11.4.1试件破坏特征138

11.4.2荷载轴向应变关系曲线139

11.4.3外包钢板荷载纵向应变关系曲线141

11.5屈曲承载力简化计算144

11.6本章小结146第12章钢板砖砌体组合异形柱抗震性能试验研究147

12.1研究目的147

12.2试验概况147

12.2.1试件设计与制作147

12.2.2材料性能149

12.2.3试验加载与测试内容149

12.3试验现象150

12.3.1L形截面柱150

12.3.2T形截面柱152

12.4试验结果分析155

12.4.1滞回曲线155

12.4.2骨架曲线156

12.4.3承载力158

12.4.4强度退化159

12.4.5刚度退化160

12.4.6延性161

12.4.7耗能能力162

12.5试验参数比较分析167

12.5.1应力水平167

12.5.2对拉螺栓间距167

12.5.3截面形状168

12.6破坏机理168

12.7本章小结169第13章钢板砖砌体组合框架抗震性能试验研究170

13.1研究目的170

13.2试验概况170

13.2.1试件设计与制作170

13.2.2材料力学性能172

13.2.3试验装置和加载制度172

13.2.4主要测量内容和方法172

13.3试验现象174

13.4控制截面应变分析176

13.5抗震性能分析178

13.5.1滞回曲线178

13.5.2骨架曲线178

13.5.3抗震性能指标179

13.5.4节点相对转角与加载等级骨架曲线182

13.6本章小结182第14章嵌筋与钢板加固木框架填充砖墙抗震性能试验研究184

14.1研究目的184

14.2试验概况184

14.2.1试件设计与制作184

14.2.2试件加固方案186

14.2.3材料力学性能188

14.2.4试验加载与测量内容190

14.3试件破坏过程与特征193

14.3.1试件KJ1193

14.3.2试件KJ2193

14.3.3试件KJ3194

14.3.4破坏特征194

14.4抗震性能分析194

14.4.1滞回曲线194

14.4.2骨架曲线195

14.4.3荷载与层间转角196

14.4.4延性指标和耗能能力196

14.4.5填充墙剪切变形197

14.4.6梁柱节点与柱子转角197

14.4.7控制截面应变分析198

14.5本章小结199第15章钢板砖砌体组合结构构件应用案例201

15.1局部大空间改造201

15.1.1工程概况201

15.1.2截面尺寸选取201

15.1.3计算分析202

15.1.4施工现场204

15.1.5现场试验与分析205

15.2底层大空间改造206

15.3多层大空间改造213

15.4圈梁与构造柱214参考文献216 2100433B

1、砖砌体顶面标高允许偏差±15mm;

2、砖砌体表面平整度允许偏差±5mm;

3、砖砌体门窗洞口高、宽允许偏差±5mm;

4、砖砌体外墙上下窗洞偏移允许偏差±20mm;

5、砖砌体水平灰缝平直度允许偏差±10mm;