地震荷載下砌體失效模式

I目錄

■CONTEMTS

第一部分軸壓失效...........................................................2

第二部分剪切破壞...........................................................4

第三部分彎曲破壞...........................................................7

第四部分受壓區(qū)受壓失效....................................................10

第五部分受拉區(qū)彎曲裂縫....................................................12

第六部分剪切型脆性破壞....................................................15

第七部分彎曲型延性破壞....................................................18

第八部分砌體單元彈性次振峰破壞...........................................21

第一部分軸壓失效

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

軸壓失效

1.砌體在承受大量軸向壓力時，會出現(xiàn)整體垮塌，稱為軸

壓失效。

2.軸壓失效的主要原因是砌體抗壓強度不足，當應(yīng)力超過

抗壓強度時，砌體就會破碎或斷裂。

3.影響砌體軸壓失效的因素包括砌體強度、荷載大小和荷

載分布、砌體尺寸和約束條件隼。

軸壓破壞模式

1.砌體軸壓破壞模式主要有三種：劈裂、剪切和壓碎。

2.劈裂破壞是砌體沿最小抗壓強度方向斷裂，形成兩個或

更多個碎片。

3.剪切破壞是砌體沿與主應(yīng)力或一定角度的方向斷裂，形

成帶有斜面的碎片。

4.壓碎破壞是砌體在高軸壓應(yīng)力下被壓扁或粉碎成小碎

片。

軸壓失效的預(yù)防措施

1.使用高強度砌體材料和砂漿，提高砌體的抗壓強度。

2.合理布置和加固砌體結(jié)構(gòu)，減少應(yīng)力集中。

3.采用抗震構(gòu)造措施，如增加剪力墻、鋼筋混凝土圈梁等。

軸壓失效的計算方法

1.砌體軸壓承載力計算方法主要有極限分析法、半經(jīng)驗方

法和有限元方法等。

2.極限分析法基于塑性理論，將砌體視為理想彈塑性材料。

3.半經(jīng)驗方法結(jié)合了理論分析和試驗數(shù)據(jù)，考慮了砌體的

非線性特性。

軸壓失效的試驗研究

1.砌體軸壓失效的試驗研究主要包括單軸抗壓試驗和雙軸

抗壓試臉。

2.單軸抗壓試驗用于確定砌體的軸向抗壓強度和破壞模

式。

3.雙軸抗壓試驗用于研究砌體在軸向和側(cè)向壓力共同作用

下的破壞行為。

軸壓失效的前沿研究

1.利用先進的計算方法和實驗技術(shù)，對砌體軸壓失效機制

進行深入研究。

2.開發(fā)新型砌體材料和加固技術(shù)，提高砌體的抗震性能。

3.探索基于性能的設(shè)計方法，考慮地震作用下砌體結(jié)構(gòu)的

非線性行為。

軸壓失效

當砌體承受超過其軸壓承載力的荷載時，就會發(fā)生軸壓破壞。這通常

發(fā)生在垂直載荷緩慢或突然施加的情況下，例如地震荷載。

軸壓失效模式

軸壓失效的典型模式包括：

*整體壓碎：整個砌體塊體受壓破裂，形成碎片。

*分層壓碎：砌體沿水平灰漿層壓碎，形成相互分開的層。

*剪切壓碎：砌體沿對角線面剪切破裂，形成三角形碎片。

*劈裂：砌體沿平行于垂直荷載的平面劈裂，形成薄片狀碎片。

影響因素

影響砌體軸壓承載力的因素包括：

*砌體強度：砌體塊體的材料強度和形狀。

*灰漿強度：灰漿的膠結(jié)力和剪切強度。

*灰漿厚度：灰漿層的厚度越薄，砌體的軸壓承載力越高。

*砌體模式：砌體的堆疊方式，如交錯或丁字砌體。

*荷載分布：荷載施加的區(qū)域和速率。

失效機制

軸壓失效的機制主要涉及兩個過程：

*微裂紋形成：在軸壓荷載下，砌體內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，從灰漿層或砌

體塊體開始。

*裂紋擴展和聯(lián)通：微裂紋在荷載作用下擴展并相互聯(lián)通，最終形成

破壞性的裂健。

后果

軸壓失效會導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)的突然倒塌，對生命知財產(chǎn)造成重大威脅。

此外，軸壓失效還可以損害非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如隔墻和吊頂。

預(yù)防措施

可以通過以下措施防止軸壓失效：

*使用高強度的砌體塊體和灰漿。

*采用合適的砌體模式，最大限度地減少剪切應(yīng)力。

*控制灰漿厚度，以提高砌體的承載力。

*在地震易發(fā)區(qū)域，使用抗震構(gòu)造措施，如錨固和鋼筋增強。

*對砌體結(jié)構(gòu)進行定期檢查和維護，以監(jiān)測裂紋和其他損傷跡象。

第二部分剪切破壞

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

剪切破壞

1.剪切破壞是地震荷載下砌體失效的主要模式之一，當砌

體承受超出了其抗剪承載力時的橫向荷載時發(fā)生。

2.剪切破壞往往表現(xiàn)為砌體內(nèi)出現(xiàn)對角線或X形的裂縫，

導(dǎo)致砌體整體強度下降，喪失承載能力。

3.影響砌體剪切破壞的主要因素包括砌體的抗剪強度、剪

切跨徑、荷載水平和作用方式等。

抗剪強度

1.抗剪強度是衡量砌體抵抗剪切破壞的能力，受砌體材料

強度、砌筑砂漿強度、砌筑質(zhì)量等因素的影響。

2.抗剪強度可以通過實驗測試獲得，常用的方法包括推剪

試驗、三點彎曲試驗等。

3.在地震荷載作用下，砌體中的剪切應(yīng)力分布不均勻，通

常在砌體交接處最為集中。

剪切跨徑

1.剪切跨徑是指砌體受剪區(qū)中水平受力構(gòu)件之間的距離，

影響著砌體的剪切破壞模式和抗剪承載力。

2.剪切跨徑越大，砌體的剪切應(yīng)力越大，抗剪承載力越小。

3.對于同等抗剪強度，較小的剪切跨徑有利于提高砌體的

抗剪能力。

荷載水平和作用方式

1.荷載水平是指作用在砌體上的地震荷載大小，直接影響

砌體的剪切破壞程度。

2.荷載作用方式是指地震荷載在砌體上的作用方向，包括

水平向、豎向和扭轉(zhuǎn)載荷等。

3.不同作用方式下的砌體剪切破壞模式和抗剪承載力存在

差異，需要進行針對性分析。

剪切破壞的評估

1.評估砌體剪切破壞的可靠性需要結(jié)合地震荷載分析、砌

體材料性能測試和結(jié)構(gòu)抗震性能評估等多方面因素。

2.目前常用的剪切破壞評估方法包括：經(jīng)驗公式法、有限

元分析法和實驗?zāi)M法等。

3.在進行評估時，應(yīng)考慮地震荷載的頻次、持續(xù)時間和波

形等影響因素。

剪切破壞的加固

1.針對剪切破壞存在的砌體，可采取加固措施提高其抗剪

承載力。

2.加固措施包括：增加剪力墻、加設(shè)鋼筋混凝土圈梁、擴

大基礎(chǔ)面積、采用粘鋼加固技犬等。

3.加固方案的選擇應(yīng)根據(jù)砌體的受損程度、地震荷載水平

和加固費用等因素綜合考慮。

剪切破壞

地震荷載作用下，砌體剪切破壞是指砌體結(jié)構(gòu)沿迫擊漿縫面或砌塊界

面發(fā)生剪切滑移失穩(wěn)的破壞模式。這種破壞模式通常發(fā)生在砌體結(jié)構(gòu)

的相對薄弱部分，例如門窗洞口周圍、樓板和屋頂?shù)倪吘壱约敖Y(jié)構(gòu)的

轉(zhuǎn)角處。

影響剪切破壞的因素

影響砌體剪切破壞強度的主要因素包括：

*砌體材料強度：砌塊的抗壓強度和迫擊漿的抗剪強度對剪切破壞強

度有直接影響。

*砌體砌筑方式：砌筑方式，例如平砌法、丁砌法和混合砌筑法，會

影響砌體的剪切行為。

*砌體結(jié)合力：迫擊漿的粘結(jié)程度和砌塊與迫擊漿的結(jié)合力對砌體的

剪切破壞有顯著影響。

*荷載方向：荷載相對于砌體迫擊漿縫的方向也會影響剪切破壞強度。

垂直于迫擊漿縫的荷載會導(dǎo)致較高的剪切破壞強度。

*應(yīng)變速率：地震荷載作用下的應(yīng)變速率較高，這會影響砌體的剪切

強度。

剪切破壞模式

地震荷載下，砌體剪切破壞通常表現(xiàn)為以下模式：

*對角剪切失效：在矩形或正方形砌體墻中，當荷載方向與迫擊漿縫

成45度角時，砌體容易發(fā)生對角剪切失效。

*水平剪切失效：當荷載方向平行于水平迫擊漿健時，砌體容易發(fā)生

水平剪切失效。

*滑移剪切失效：當荷載方向與垂直迫擊漿縫成一定角度時，砌體容

易發(fā)生滑移剪切失效。

剪切破壞強度

砌體剪切破壞強度可以通過實驗和分析方法確定。常用的實驗方法包

括：

*雙剪切強度試驗：用于確定砌體迫擊漿健的剪切破壞強度。

*斜拉強度試驗：用于確定砌體砌塊和迫擊漿結(jié)合面的剪切破壞強度。

分析方法通?；谄鲶w材料強度、砌筑方式、結(jié)合力和其他相關(guān)參數(shù)，

利用理論模型或有限元分析方法計算砌體的剪切破壞強度。

剪切破壞控制措施

為了控制砌體剪切破壞，可以采取以下措施：

*增強砌體材料強度：使用高抗壓強度砌塊和高抗剪強度迫擊漿。

*改善砌筑方式：采用交錯砌筑、加強剪力墻和加固門窗洞口等措施。

*提高砌體結(jié)合力：通過使用粘結(jié)劑、鋼筋或纖維等材料增強砌塊和

迫擊漿之間的結(jié)合力。

*限制荷載作用：通過減輕荷載或加強結(jié)構(gòu)其他部分來限制地震荷載

對砌體剪切破壞的影響。

*采用抗剪補強措施：使用鋼筋、纖維網(wǎng)格或其他抗剪補強材料來增

強砌體的剪切承載能力。

第三部分彎曲破壞

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

砌體彎曲破壞的荷載路徑

1.彎曲-剪切相互作用：砌體在彎曲作用下表現(xiàn)出非線性行

為，剪切破壞往往伴隨著彎曲破壞，相互作用次定了整體破

壞模式。

2.軸向荷載的影響：軸向荷載會影響砌體的抗彎強度和抗

剪強度，增加軸向荷載一般會提高砌體的彎曲承載力。

砌體彎曲破壞的破壞模式

1.彎壓破壞：壓應(yīng)力側(cè)出現(xiàn)壓碎或剝落，拉應(yīng)力側(cè)出現(xiàn)裂

縫，表現(xiàn)為典型的彎曲破壞模式。

2.彎剪破壞：彎曲破壞與剪切破壞同時發(fā)生，角部出現(xiàn)大

裂縫，破壞表面呈斜向展開，最終導(dǎo)致砌體整體崩塌。

砌體彎曲破壞的力學(xué)機制

1.受拉區(qū)裂縫形成：當彎曲應(yīng)力超過砌體的抗拉強度時，

受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，裂縫不斷擴展并貫通。

2.受壓區(qū)壓碎：當彎曲應(yīng)力超過砌體的抗壓強度時，受壓

區(qū)出現(xiàn)壓碎，壓碎部位剝落形成破壞面。

砌體彎曲破壞的邊界條件

1.支撐邊界條件：砌體的彎曲破壞模式受支撐邊界條件影

響，單向支撐會導(dǎo)致砌體彎壓破壞，雙向支撐則可能出現(xiàn)彎

剪破壞。

2.邊界約束：邊界約束程度也會影響砌體的彎曲承載力，

剛性邊界約束可以提高砌體的彎曲承毅力。

砌體彎曲破壞的增強措施

1.加固材料：使用鋼筋、纖維或其他加固材料可以提高砌

體的抗彎強度和抗剪強度。

2.構(gòu)造措施：優(yōu)化砌體結(jié)構(gòu)形式，采用加固帶或構(gòu)造柱，

可以增強砌體的抗彎承載力。

砌體彎曲破壞的數(shù)值模擬

1.有限元模型：基于有限元法的數(shù)值模擬能夠準確預(yù)測砌

體彎曲破壞的荷載路徑和破壞模式。

2.損傷模型：損傷模型可以模擬砌體受彎曲應(yīng)力時的損傷

行為，為準確預(yù)測破壞過程提供依據(jù)。

彎曲破壞

砌體墻體在地震荷載作用下可能發(fā)生彎曲破壞，這是一種由于墻體橫

向載荷引起的破壞模式。當墻體承受的彎矩超過其抗彎承載力時，就

會發(fā)生彎曲破壞。

彎曲破壞的機理

砌體的抗彎承載力取決于其抗彎模量(MOR)和斷面模量(S)o抗彎

模量表示砌體抵抗彎曲變形的剛度，而斷面模量表示墻體截面的抵抗

彎矩的能力。

當墻體受到彎矩作用時，墻體截面會發(fā)生應(yīng)力分布。墻體受拉側(cè)會產(chǎn)

生拉應(yīng)力，而受壓側(cè)會產(chǎn)生壓應(yīng)力。當拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強度時,

墻體就會開裂。隨著彎矩的增加，裂縫會擴大弁延伸，最終導(dǎo)致墻體

斷裂。

彎曲破壞的影響因素

影響砌體墻體彎曲破壞的因素包括：

*砌體強度：砌體強度越高，其抗彎承載力就越大。

*砌體厚度：墻體厚度增加，斷面模量增加，抗彎承載力也隨之增加。

*水平約束：墻體兩端的水平約束可以限制墻體的水平變形，從而提

高其抗彎承載力。

*豎向荷載：豎向荷載可以抵消部分彎矩，從而提高墻體的抗彎承載

力。

*地震波形：地震波形的頻率和持續(xù)時間會影響墻體的彎曲響應(yīng)。

*墻體幾何尺寸：墻體的長寬比會影響其抗彎怛能。長寬比較大的墻

體更易發(fā)生彎曲破壞。

彎曲破壞的特征

彎曲破壞通常通過以下特征表現(xiàn)出來：

*開裂：墻體受拉側(cè)出現(xiàn)垂直或?qū)蔷€裂縫。

*變形：墻體發(fā)生水平變形和撓度。

*墻角損壞：墻體的墻角部位由于集中應(yīng)力而損壞。

*整體斷裂：當彎矩超過砌體的抗彎承載力時，墻體發(fā)生整體斷裂。

防范彎曲破壞的措施

為了防范砌體墻體的彎曲破壞，可以采取以下措施:

*加強砌體：使用高強度砌塊或砂漿，提高砌體的抗壓和抗拉強度。

*增加墻體厚度：增加墻體厚度，提高斷面模量。

*提供水平約束：在墻體兩端設(shè)置水平約束，限制墻體的水平變形。

*減少豎向荷載：減輕墻體上的豎向荷載，提高其抗彎承載力。

*優(yōu)化墻體幾何尺寸：優(yōu)化墻體的長寬比，提高其抗彎性能。

*采用抗震構(gòu)造措施：采用抗震構(gòu)造措施，如剪力墻或框架，抵消地

震荷載對墻體造成的彎矩。

第四部分受壓區(qū)受壓失效

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

【受壓區(qū)受壓失效】：

1.砌體柱的受壓區(qū)發(fā)生壓碎、開裂，導(dǎo)致承載力突然下降，

結(jié)構(gòu)瞬間破壞。

2.受壓區(qū)失效常發(fā)生在砌體柱受彎構(gòu)件的壓側(cè)或地震波作

用下的受壓側(cè)。

3.受壓區(qū)失效受砌體材料強度'柱截面形狀、軸壓比等因

素影響。

【拱脹效應(yīng)的影響】：

受壓區(qū)受壓失效

引言

在地震荷載下，砌體結(jié)構(gòu)的失效主要有三種模式，分別是受壓區(qū)受壓

失效、受剪失效和彎曲失效。受壓區(qū)受壓失效是指砌體受壓破壞，導(dǎo)

致結(jié)構(gòu)喪失承載能力。

失效機理

受壓區(qū)受壓失效主要發(fā)生在砌體的壓應(yīng)力超過其抗壓強度時。在地震

荷載的作用下，砌體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生水平位移和豎向加速度，導(dǎo)致砌體受

壓區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力。當壓應(yīng)力超過砌體的抗壓強度時，砌體就會發(fā)生受

壓破壞，表現(xiàn)為砌體開裂、碎裂和壓扁。

影響因素

影響受壓區(qū)受壓失效的因素主要有：

*砌體抗壓強度：抗壓強度是砌體抵抗壓應(yīng)力的能力。抗壓強度越低,

砌體越容易受壓破壞。

*荷載大?。旱卣鸷奢d的水平位移和豎向加速度越大，砌體受壓區(qū)產(chǎn)

生的壓應(yīng)力就越大。

*砌體結(jié)構(gòu)形式：砌體結(jié)構(gòu)的幾何形狀和構(gòu)造措施也會影響受壓區(qū)的

應(yīng)力分布。例如，截面較薄、縱橫比較大的砌體結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生受壓

失效。

*邊界條件：砌體結(jié)構(gòu)的邊界條件會影響應(yīng)力集中情況。例如，邊界

約束較強的砌體結(jié)構(gòu)，受壓區(qū)應(yīng)力集中較嚴重，更容易發(fā)生受壓失效。

失效特征

受壓區(qū)受壓失效的典型特征如下：

*砌體受壓區(qū)出現(xiàn)明顯開裂、碎裂和壓扁。

*砌體結(jié)構(gòu)整體變形較大，出現(xiàn)傾斜、倒塌等破壞現(xiàn)象。

*受壓區(qū)砌體強度明顯降低，抗壓能力喪失。

失效后果

受壓區(qū)受壓失效是砌體結(jié)構(gòu)最嚴重的失效模式，會直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)喪失

承載能力和倒塌危險。因此，在抗震設(shè)計中，應(yīng)重點采取措施防止砌

體受壓區(qū)受壓失效。

抗震措施

防止砌體受壓區(qū)受壓失效的抗震措施主要有：

*提高砌體抗壓強度：采用高強度砌筑材料和合理的砌筑方法，提高

砌體的抗壓強度。

*控制荷載水平：通過合理布置抗震墻、設(shè)置抗震支撐等措施，控制

地震荷載對砌體結(jié)構(gòu)的影響。

*優(yōu)化砌體結(jié)構(gòu)形式：選擇截面較厚、縱橫比較小的砌體結(jié)構(gòu)，減小

受壓區(qū)應(yīng)力集中。

*加強邊界約束：通過設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱等措施，加強砌體結(jié)構(gòu)的邊

界約束，避免受壓區(qū)應(yīng)力集中。

*使用抗震材料：使用阻尼器、隔震器等抗震材料，降低砌體結(jié)構(gòu)的

震動水平，減小受壓區(qū)應(yīng)力。

第五部分受拉區(qū)彎曲裂縫

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

受拉區(qū)彎曲裂縫

1.受拉區(qū)彎曲裂縫是由于地震荷載作用于砌體結(jié)構(gòu)中受拉

區(qū)產(chǎn)生的彎曲變形而形成的裂縫。

2.這種裂縫通常垂直于砌體層面的法線方向，表現(xiàn)為沿著

砌體水平灰縫的開裂。

3.受拉區(qū)彎曲裂縫的寬度和長度由地震荷載的幅度、砌體

的抗拉強度和砌體層面的厚度等因素決定。

受拉區(qū)彎曲裂縫的影響

1.受拉區(qū)彎曲裂縫會降低砌體結(jié)構(gòu)的抗剪強度，使結(jié)構(gòu)更

容易發(fā)生剪切破壞。

2.此類裂縫還可能導(dǎo)致砌體單元的脫落，進一步削弱結(jié)構(gòu)

的承載能力。

3.如果受拉區(qū)彎曲裂縫及時被發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，可以防止其發(fā)

展為嚴重的破壞。

受拉區(qū)彎曲裂縫

在抗震設(shè)計中，受拉區(qū)彎曲裂縫是砌體結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下常見的

失效模式。它發(fā)生在砌體墻體受拉一側(cè)，表現(xiàn)為由彎曲應(yīng)力引起的水

平裂縫。

形成機理

受拉區(qū)彎曲裂縫的形成過程如下：

1.地震荷載作用：當?shù)卣鸩ㄗ饔糜谄鲶w結(jié)構(gòu)時，會在墻體中產(chǎn)生水

平慣性力。

2.拉應(yīng)力集中：在慣性力的作用下，墻體受拉一側(cè)的水平向應(yīng)力集

中。

3.彎曲變形：應(yīng)力集中導(dǎo)致墻體受拉區(qū)產(chǎn)生彎曲變形，拉應(yīng)力進一

步增大。

4.裂縫產(chǎn)生：當拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強度時，在拉應(yīng)力作用最大

的部位產(chǎn)生裂縫。

影響因素

受拉區(qū)彎曲裂縫的形成受以下因素的影響：

*地震荷載的大?。旱卣鸷奢d越大，慣性力越大，受拉區(qū)應(yīng)力越大,

裂縫發(fā)生的可能性越大。

*墻體的幾何尺寸：墻體高度和厚度越大，慣性力矩越大，彎曲應(yīng)力

越大，容易產(chǎn)生裂健。

*砌體的抗拉強度：砌體的抗拉強度越低，越容易產(chǎn)生裂縫。

*砂漿的類型和強度：高強度砂漿可以提高砌體的抗拉強度，減少裂

絳的發(fā)生。

*墻體的約束條件：墻體兩端約束較強時，受拉區(qū)彎曲變形受到限制,

裂縫不易產(chǎn)生。

后果

受拉區(qū)彎曲裂縫會對砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生以下影響：

*降低承載力：裂縫的產(chǎn)生會降低砌體墻體的抗拉和抗剪承載力。

*增加變形：裂縫會增加墻體的變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低。

*破壞邊界構(gòu)件：嚴重的情況下，裂縫可導(dǎo)致門窗框、樓板等邊界構(gòu)

件的破壞。

預(yù)防措施

為了預(yù)防受拉區(qū)彎曲裂縫的發(fā)生，可以采取以下措施：

*提高墻體的抗拉強度：采用抗拉強度高的砌體材料和砂漿，適當增

加墻體的配筋。

*減小墻體的幾何尺寸：降低墻體高度和厚度，減小慣性力矩。

*加強墻體的約束條件：在墻體兩端設(shè)置抗拉構(gòu)件，例如拉筋、箍筋

等。

*采用抗震措施：采取隔震技術(shù)、減震技術(shù)等措施，降低地震荷載作

用對結(jié)構(gòu)的影響。

第六部分剪切型脆性破壞

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

剪切型脆性破壞，

1.剪切型脆性破壞是一種突然且具有爆炸性的失效模式，

在高水平的地震荷載作用下發(fā)生。

2.當砌體結(jié)構(gòu)中的剪切應(yīng)力超過其抗剪強度時，就會發(fā)生

剪切型脆性破壞。

3.導(dǎo)致剪切型脆性破壞的因素包括：地震波的幅度和頻率、

砌體強度、灰漿強度以及結(jié)構(gòu)幾何形狀。

抗剪承載力，

1.抗剪承載力是砌體結(jié)構(gòu)抵抗剪切破壞的能力。

2.影響抗剪承載力的因素包括：砌體強度、灰漿強度、砌

筑形式、結(jié)構(gòu)尺寸和邊界條件。

3.提高抗剪承載力的方法包括：使用加固砌體或鋼筋混凝

土加固，使用高強度灰漿，以及采用剪力墻或抗震支柱等

結(jié)構(gòu)措施。

失效機制，

1.剪切型脆性破壞的失效機制涉及砌體中剪切應(yīng)力的集中

和局部破壞。

2.剪切裂縫沿砌體單元的界面和灰漿接縫擴展，導(dǎo)致砌體

結(jié)構(gòu)的整體解體。

3.失效機制可以通過有限元分析、實驗測試和理論建模來

研究。

影響因素，

1.影響剪切型脆性破壞的因素包括：地震荷載的特征、砌

體材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)幾何形狀和邊界條件。

2.強烈地震會導(dǎo)致較高的剪切應(yīng)力，從而增加剪切破壞的

可能性。

3.低強度砌體和灰漿更容易發(fā)生剪切破壞，而加固的砌體

結(jié)構(gòu)和抗震措施可以增強抗剪能力。

預(yù)防措施，

1.防止剪切型脆性破壞的措施包括：使用高強度砌體材料

和灰漿、采用適當?shù)钠鲋问健⒓訌娊Y(jié)構(gòu)并使用抗震支撐。

2.遵守建筑規(guī)范和標準，并進行適當?shù)牡卣鸱治龊驮O(shè)計至

關(guān)重要。

3.定期檢查和維護砌體結(jié)構(gòu)有劭于及早發(fā)現(xiàn)潛在缺陷并采

取糾正措施。

研究趨勢，

1.當前的研究趨勢集中于開發(fā)更準確的失效機制模型，探

索新型抗震砌體材料和技術(shù)。

2.數(shù)值建模和實險測試相結(jié)合的方法用于研究剪切型脆性

破壞的行為。

3.提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能是地震工程中的一個持續(xù)研究

領(lǐng)域。

剪切型脆性破壞

剪切型脆性破壞是指地震荷載作用下，砌體在受剪力作用下發(fā)生的脆

性失效模式，主要特征為沿對角線方向形成明顯剪切裂健，砌體整體

強度大幅下降，并可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的突然倒塌。

破壞機理

剪切型脆性破壞的發(fā)生與砌體內(nèi)部的剪切應(yīng)力有關(guān)。當?shù)卣鸷奢d作用

于砌體結(jié)構(gòu)時，在砌體單元間的接縫處會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。如果剪切應(yīng)

力超過砌體的抗剪強度，則會導(dǎo)致砌體內(nèi)部產(chǎn)生裂縫。隨著剪切應(yīng)力

的持續(xù)增加，裂縫將逐漸擴展并連接，形成貫通的對角線剪切裂縫。

影響因素

剪切型脆性破壞的發(fā)生受多種因素影響，包括：

*砌體材料強度：抗壓強度低的砌體材料更容易發(fā)生剪切破壞。

*砂漿強度：高強度的砂漿可以提高砌體的抗剪強度。

*砌筑方式：砌體的砌筑方式對抗剪強度有較大影響。例如，交叉砌

筑比平行砌筑具有更好的抗剪性能。

*地震荷載作用：地震波動的頻率、振幅和持續(xù)時間都會影響砌體的

剪切破壞。

*結(jié)構(gòu)形狀：長寬比大的砌體結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生較高的剪切應(yīng)力，因此

更易發(fā)生剪切破壞。

破壞特征

剪切型脆性破壞的典型破壞特征包括：

*對角線剪切裂縫：貫穿砌體單元且與水平和垂直方向成一定角度的

對角線裂

*突然倒塌：剪切破壞的發(fā)生通常是突然的，導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)的整體倒

塌。

*脆性破壞：剪切破壞是一種脆性破壞模式，沒有明顯的屈服過程。

*抗剪強度大幅降低：剪切破壞后，砌體的抗剪強度會大幅下降，導(dǎo)

致結(jié)構(gòu)的承載能力大大降低。

預(yù)防措施

為了預(yù)防剪切型脆性破壞，可以在砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和建造中采取以下

措施：

*選擇高抗剪強度材料：使用抗壓強度和抗剪強度高的砌體材料。

*提高砂漿強度：使用高強度的砂漿增加砌體的抗剪粘結(jié)力。

*優(yōu)化砌筑方式：采用交叉砌筑或其他抗剪性能好的砌筑方式。

*控制結(jié)構(gòu)形狀：限制砌體結(jié)構(gòu)的長寬比，避免產(chǎn)生較高的剪切應(yīng)力。

*加強抗剪措施：在砌體中設(shè)置鋼筋或其他抗剪構(gòu)件，提高砌體的整

體剪切承栽能力。

第七部分彎曲型延性破壞

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

彎曲型是性破壞

1.延性極限狀態(tài)：砌體構(gòu)件在彎曲作用下產(chǎn)生顯著變形和

明顯的開裂，但尚未喪失承載力。

2.受力特征：地震荷載導(dǎo)致砌體墻體內(nèi)外兩側(cè)受拉區(qū)產(chǎn)生

拉應(yīng)力，而中間受壓區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力，形成彎曲變形。

3.破壞形式：砌體墻體沿水平筵或垂直縫開裂，形成明顯

的塑性較，最終導(dǎo)致梁式失穩(wěn)破壞。

延性破壞的機理

1.砌體材料特性：砌體材料具有延性特性，如粘土磚和加

氣混凝土，可在受拉荷載作用下產(chǎn)生顯著變形。

2.砂漿接縫作用：砂漿接縫提供了延性連接，使砌體構(gòu)件

在開裂后仍能保留部分承載力。

3.錨固件和加固：錨固件和加固措施，如鋼筋、鋼筋網(wǎng)片

和纖維，可增強砌體構(gòu)件的延性，防止脆性破壞。

影響彎曲型延性破壞的因素

1.砌體性質(zhì)：砌體的強度、彈性模量和延性特性對箕彎曲

延性破壞模式有顯著影響。

2.墻體幾何形狀：墻體的長寬比、厚度和形狀會影響其彎

曲延性行為。

3.地震荷載特點：地震荷載的嗝值、持續(xù)時間和頻率對砌

體構(gòu)件的彎曲延性破壞模式也有影響。

彎曲型延性破壞的抗震設(shè)計

1.延性設(shè)計原則：通過控制砌卷材料、砂漿接縫和加固措

施，提高砌體構(gòu)件的延性。

2.延性構(gòu)件設(shè)計：設(shè)計砌體墻卷、柱子和梁時，應(yīng)考慮其

彎曲延性性能，確保在地震荷或作用下具有足夠的延性變

形能力。

3.延性連接：采用錨固件和其他連接方式，確保砌體構(gòu)件

之間的連接具有延性，防止脆性失穩(wěn)破壞。

彎曲型延性破壞的試驗研究

1.實驗條件模擬：通討實驗?zāi)M地震荷載,研究砌體構(gòu)件

在彎曲作用下的破壞行為。

2.破壞模式分析：分析砌體構(gòu)件的開裂模式、變形特性和

承載力衰減規(guī)律。

3.影響因素研究：探索砌體材料、砂漿接縫、加固措施和

其他因素對彎曲延性破壞模式的影響。

彎曲型延性破壞的數(shù)值模擬

1.數(shù)值模型建立：建立基于有限元方法或非線性有限元方

法的數(shù)值模型，模擬砌體構(gòu)件的彎曲延性破壞行為。

2.參數(shù)化分析：通過參數(shù)化分析，研究不同因素對彎曲延

性破壞模式的影響，如砌體性質(zhì)、墻體幾何形狀和地震荷載

特點。

3.結(jié)果驗證：將數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比驗證，

提高計算模型的可靠性。

彎曲型延性破壞

彎曲型延性破壞是一種地震荷載下砌體結(jié)構(gòu)常見的失效模式，其特征

是砌體墻體在受彎曲作用時發(fā)生變形和開裂，最終導(dǎo)致墻體失穩(wěn)倒塌。

這種失效模式往往發(fā)生在砌體墻體截面較薄、縱向配筋率較低的情況

下。

失效過程

彎曲型延性破壞的過程可以分為以下幾個階段：

*線性彈性階段：墻體在荷載作用下發(fā)生彈性變形，應(yīng)力與應(yīng)變成正

比。

*屈服階段：墻體超過彈性極限，鋼筋開始屈服，墻體的剛度下降。

*開裂階段：墻體中出現(xiàn)裂縫，裂縫貫穿墻體厚度。

*塑性變形階段：裂縫寬度增大，墻體發(fā)生塑性變形，承載力逐漸下

降。

*失穩(wěn)階段：墻體變形過大，失穩(wěn)倒塌。

影響因素

影響彎曲型延性破壞的因素主要包括：

*墻體截面：截面較薄的墻體承載力較低，更容易發(fā)生彎曲型延性破

壞。

*縱向配筋率：縱向配筋率較低的墻體拉伸承載力較弱，更容易出現(xiàn)

彎曲型延性破壞。

*墻體高度：墻體高度越高，彎曲應(yīng)力越大，發(fā)生彎曲型延性破壞的

可能性也越大。

*地震荷載強度：地震荷載強度越大，墻體承受的彎曲應(yīng)力也越大,

發(fā)生彎曲型延性破壞的可能性也越大。

失效表現(xiàn)

彎曲型延性破壞的失效表現(xiàn)主要包括：

*墻體出現(xiàn)垂直裂縫：裂縫沿墻體高度方向分布，寬度較大，貫穿墻

體厚度。

*墻體傾斜變形：墻體頂端向受力方向傾斜變形，變形量較大。

*鋼筋屈服或斷裂：縱向鋼筋發(fā)生屈服或斷裂，墻體的承載力大幅下

降。

*墻體失穩(wěn)倒塌：墻體變形過大，失去承載能力，發(fā)生失穩(wěn)倒塌。

預(yù)防措施

為了防止彎曲型延性破壞，可以采取以下預(yù)防措施：

*提高墻體截面：增加墻體的厚度或?qū)挾?，提高墻體的承載力。

*提高縱向配筋率：增加墻體的縱向配筋率，提高墻體的拉伸承載力。

*限制墻體高度：對墻體高度進行限制，減小彎曲應(yīng)力。

*加強墻體邊角：對墻體邊角進行加強，提高墻體的抗剪承載力。

*采用抗震構(gòu)造措施：采用抗震構(gòu)造措施，如設(shè)置抗震墻、剪力墻等，

提高墻體的整體抗震性能。

第八部分砌體單元彈性次振峰破壞

關(guān)鍵詞