
第10章麻体与混凝土结构常见问题解答 1.什么是砌体结构?聊体结构有和使用特点? 答:物体结构亦称圬工结构。由块材(石材、顶制块)和胶结材料(砂浆)按一定的脚 筑规则组成的受力整体称为聊体结构。由于雨筑用的石材、预制块及混凝士等材料的共同 特点是抗压强度高而抗拉、抗弯、抗剪假度低,在结构工程中常作为以承压为主的结构构 件,例如拱桥的主拱圈、桥梁的嫩台及基础、挡士墙、播洞及隧道的村物与测门建筑等, 2,砌体及混凝土结构有阿特点? 容:期体及混漫土结构特点: 《1)易就地取材,天然石料、砂等几乎到处都有,材料米源广泛,且价格较低。 (2)耐久性好,有较好的化学稳定性及大气稳定性。因而砌维修养护工作量小。 (3)圬工结构一般体积较大,重量大,刚性大,当构件受力时,其横载与活载相此, 横载所古的比例较大。因而抗冲击能力强。震动小,超载能力亦大。 (4)钢脑混凝土结构可竹钓水泥和钢材,且脚筑石和混凝土预制块时一般不需模板, 可节省木材。 南体及混凝士结构的缺点是: (1)自重大,切块材的强度,一般来说低于其他结构材料的强度,故需采用较大的橙 面尺寸, (2)聊筑工作相当繁重,费工费时,机械化程度低。 (3)由于脚体是属于一种松散结构,放久经震动后易产生复链而失去抗拉能力: 3.朗体承压受力状老有何特点? 容:脚体承压受力状老的特点: (1)聊逢的不均匀性。由于聊缝厚度、帝实度及均匀性影响,使得块材不能均匀的压 在砂聚层上:砂浆材料并和不均匀,使脚髓砂聚层各部位的成分不均匀,砂子多的部位受缩 小,从而凝因后砂浆表面出现凹凸不平。加之块材表面的不平整,因而块材与脚缝砂浆并非 全面的相接触,所以,块材在脚体受压时实际上处于受弯、受剪与局部受压的复杂应力状态, (2)聊体横向变形时块材与砂浆的交互作用。则体受压后,块材的横向变形小(一 山),而砂浆的横向变形大(→h)》,但由于块材与砂浆间粘结力与摩阻力的约束,两者都 不能各白白由陆横向变形,只能有共同的横向的束变形b仙b沁)。这样,块材将由于受砂 案的影响面增大横向变形,因此,砂浆将处于三相受压状态,其抗压强度将提高
第 10 章 砌体与混凝土结构常见问题解答 1.什么是砌体结构?砌体结构有和使用特点? 答:砌体结构亦称圬工结构。由块材(石材、预制块)和胶结材料(砂浆)按一定的砌 筑规则组成的受力整体称为砌体结构。由于砌筑用的石材、预制块及混凝土等材料的共同 特点是抗压强度高而抗拉、抗弯、抗剪强度低,在结构工程中常作为以承压为主的结构构 件。例如拱桥的主拱圈、桥梁的墩台及基础、挡土墙、涵洞及隧道的衬砌与洞门建筑等。 2.砌体及混凝土结构有何特点? 答:砌体及混凝土结构特点: (1)易就地取材。天然石料、砂等几乎到处都有,材料来源广泛,且价格较低。 (2)耐久性好,有较好的化学稳定性及大气稳定性,因而砌维修养护工作量小。 (3)圬工结构一般体积较大,重量大,刚性大,当构件受力时,其横载与活载相比, 横载所占的比例较大,因而抗冲击能力强,震动小,超载能力亦大。 (4)钢筋混凝土结构可节约水泥和钢材,且砌筑石和混凝土预制块时一般不需模板, 可节省木材。 砌体及混凝土结构的缺点是: (1)自重大,切块材的强度,一般来说低于其他结构材料的强度,故需采用较大的截 面尺寸。 (2)砌筑工作相当繁重,费工费时,机械化程度低。 (3)由于砌体是属于一种松散结构,故久经震动后易产生裂缝而失去抗拉能力。 3.砌体承压受力状态有何特点? 答:砌体承压受力状态的特点: (1)砌逢的不均匀性。由于砌缝厚度、密实度及均匀性影响,使得块材不能均匀的压 在砂浆层上;砂浆材料拌和不均匀,使砌缝砂浆层各部位的成分不均匀,砂子多的部位受缩 小,从而凝固后砂浆表面出现凹凸不平。加之块材表面的不平整,因而块材与砌缝砂浆并非 全面的相接触,所以,块材在砌体受压时实际上处于受弯、受剪与局部受压的复杂应力状态。 (2)砌体横向变形时块材与砂浆的交互作用。砌体受压后,块材的横向变形小(b0→ b1), 而砂浆的橫向变形大(b0→b2),但由于块材与砂浆间粘结力与摩阻力的约束,两者都 不能各自自由地横向变形,只能有共同的横向约束变形 b(b2>b>b1)。这样,块材将由于受砂 浆的影响而增大横向变形,因此,砂浆将处于三相受压状态,其抗压强度将提高

由于块材的抗弯,抗拉、及抗剪强度远较其抗压强度为低,所以砌体受压时,往往在远 小于块材的抗压强度时就出现裂缝而酸坏。 4,影响物体抗压强度的因素有哪些? 容:影响物体抗压强度的因素 (1)块村强度 由于脚体中的块材处于复杂受力状老,因此,块材的抗压、抗香,抗尊及抗拉强度都会 影响砌体的抗压强度。 (2)砂浆的物理力学性能 除砂浆的强度直接影响物体的抗压圣度外,砂浆的标号愈低,块材与砂浆横向变形的差 异愈大,故聊体的强度愈低。 砂浆的和号性与保水性对砌体强度亦有影响,砂装的和易性与保水性好,则容易铺两, 砌缝砂家易达到均匀饱满!若砂浆内水分过多,和易性虽好,阻脚缝的密实性降低,制体强 度亦随之降低。 (3)聊缝厚度 刷缝愈厚,愈难密实均匀,使块材在砌体中受弯和受剪的程度愈大:由于砂案凝塑较大, 砌简愈厚,将愈增加物体的横向变形。试验表明,脚避愈厚,砂聚标号对于脚体强度的影响 愈大 ()块材的尺寸与形状 块材形状的规测程度明显的影响着脚体强度。块材表面不平整、几何形状不规则时,将 砌成不同厚度的砌缝,因而增如了砂案铺聊层的不均匀性,使块材在离体中受弯、受剪程度 增如,从而降低了期体的强度。由于块材厚度不同,将使做缝厚度不同而引起不良影响,这 种因需有时可使砌体强度降低25器. 增加块材的厚度可以提高其抗弯、抗剪、和抗拉能力,相应的使其体抗压强度增高。 5。砌体在受剪、受拉及弯曲受拉时,砌体破坏可分为章两种情况? 答:聊体在受剪、受拉及弯由受拉时,期体破坏呵分为两种情况: 1,破坏沿彻体通缝。即破坏系沿砂浆与块村的粘着面发生,这时,聊体的抗剪、抗 拉、及弯曲抗拉是在保证块材强度大于砂浆强度的情况下,由砂聚标号决定: 2破损沿南体齿缝截面的离缝和块材本身爱生,这时,砌体的抗剪、抗拉强度则主 要由块材强度决定, 6.脚体及混凝土构件的计算原则:
由于块材的抗弯、抗拉、及抗剪强度远较其抗压强度为低,所以砌体受压时,往往在远 小于块材的抗压强度时就出现裂缝而破坏。 4.影响砌体抗压强度的因素有哪些? 答:影响砌体抗压强度的因素: (1)块材强度 由于砌体中的块材处于复杂受力状态,因此,块材的抗压、抗弯、抗剪及抗拉强度都会 影响砌体的抗压强度。 (2)砂浆的物理力学性能 除砂浆的强度直接影响砌体的抗压强度外,砂浆的标号愈低,块材与砂浆横向变形的差 异愈大,故砌体的强度愈低。 砂浆的和易性与保水性对砌体强度亦有影响,砂浆的和易性与保水性好,则容易铺砌, 砌缝砂浆易达到均匀饱满;若砂浆内水分过多,和易性虽好,但砌缝的密实性降低,砌体强 度亦随之降低。 (3)砌缝厚度 砌缝愈厚,愈难密实均匀,使块材在砌体中受弯和受剪的程度愈大;由于砂浆凝塑较大, 砌缝愈厚,将愈增加砌体的横向变形。试验表明,砌缝愈厚,砂浆标号对于砌体强度的影响 愈大。 (4)块材的尺寸与形状 块材形状的规则程度明显的影响着砌体强度。块材表面不平整、几何形状不规则时,将 砌成不同厚度的砌缝,因而增加了砂浆铺砌层的不均匀性,使块材在砌体中受弯、受剪程度 增加,从而降低了砌体的强度。由于块材厚度不同,将使砌缝厚度不同而引起不良影响,这 种因素有时可使砌体强度降低 25%。 增加块材的厚度可以提高其抗弯、抗剪、和抗拉能力,相应的使其体抗压强度增高。 5.砌体在受剪、受拉及弯曲受拉时,砌体破坏可分为拿两种情况? 答:砌体在受剪、受拉及弯曲受拉时,砌体破坏可分为两种情况: 1. 破坏沿砌体通缝,即破坏系沿砂浆与块材的粘着面发生,这时,砌体的抗剪、抗 拉、及弯曲抗拉是在保证块材强度大于砂浆强度的情况下,由砂浆标号决定; 2. 破损沿砌体齿缝截面的砌缝和块材本身发生,这时,砌体的抗剪、抗拉强度则主 要由块材强度决定。 6.砌体及混凝土构件的计算原则?

答:期体及混凝土构件的计算。系采用分项安全系数的极限状老法设计,其设计源测 是使荷载效应不利组合的设计值要小于或等于结构抗力效应的设计值,若用公式来表示,则 为如 S/TWEr.Q)3R(Ra) 式中,Q一一荷载在结构上产生的效应,如轴向力,剪力、弯矩等 ◆一背载组合系数,按表10一2采用: Y●一一结构的重要性系数,当计算跨径L<50时,Y0=1.00:当50mL名100加时, 70=1.03:当D100m时,y0=1.05 ”一荷我发全系数。对结构白重,当其产生的效应与汽车(成挂车或限带车)产 生的效应同号时,Ya=l.2:异号时,则ya=09:对于其他荷载ya=1.4: R—一结构抗力效应函数! Y。一一材料减同体的安全系数。见表15-一2 R一一材料或物体的极限强度: 函一一结构的几何尺寸: 5一一荷载效应函数。 7.什么是石及混凝士结构设计的双控制? 答:我国《公路桥规》对石及混凝土结构的设计实际上是进行双控制,即一是强度控 制,可根据前述强度公式进行计算:另一是偏心距控制,对于后一控制条件,《公路析桥规》 规定,当偏心距超过规定的容许值时,可采用配筋构件,或可按公式计算确定餐而尺寸
答:砌体及混凝土构件的计算,系采用分项安全系数的极限状态法设计,其设计原则 是使荷载效应不利组合的设计值要小于或等于结构抗力效应的设计值,若用公式来表示,则 为: ( ) ( , ) 0 1 k m j d s s d a R S Q R 式中: Q——荷载在结构上产生的效应,如轴向力、剪力、弯矩等; ψ——荷载组合系数,按表 10—2 采用; s0 ——结构的重要性系数,当计算跨径 L<50m 时, s0 =1.00;当 50m≤L≤100m 时, s0 =1.03;当 L>100m 时, s0 =1.05; s1 ——荷载安全系数,对结构自重,当其产生的效应与汽车(或挂车或履带车)产 生的效应同号时, s1 =1.2;异号时,则 s1 =0.9;对于其他荷载 s1 =1.4; Rd——结构抗力效应函数; m ——材料或砌体的安全系数,见表 15—2; R j——材料或砌体的极限强度; ak——结构的几何尺寸; Sd——荷载效应函数。 7.什么是石及混凝土结构设计的双控制? 答:我国《公路桥规》对石及混凝土结构的设计实际上是进行双控制,即一是强度控 制,可根据前述强度公式进行计算;另一是偏心距 e0 控制,对于后一控制条件,《公路桥规》 规定,当偏心距 e0 超过规定的容许值时,可采用配筋构件,或可按公式计算确定截面尺寸