砌体结构复习题及参考答案

一．填空题1、构造的安全性、合用性、耐久性统称为构造的可靠性。2、多层砌体房屋的高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，水平振动时以剪切变形为主，因此采用底部剪力法简化分析措施。3、砌体构造设计采用以概率理论为基础的极限状态设计措施，用度量构造的可靠度，用分项系数体现式进行设计。4、砌体是由_块材和砂浆构成的。5、砌体受拉、受弯破坏也许发生三种破坏：沿齿缝（灰缝）的破坏，沿砖石和竖向灰缝的破坏，沿通缝（水平灰缝）的破坏。6、一般状况下，砌体强度随块体和砂浆强度的提高而提高；7、砂浆强度越低，变形越大，砖受到的拉应力和剪应力越大，砌体强度越低；流动性越大，灰缝越密实，可减少砖的弯剪应力；8、灰缝平整、均匀、等厚可以减少弯剪应力；以便施工的条件下，砌块越大好；9、一般粘土砖全国统一规格：240x115x53，具有这种尺寸的砖称为原则砖；10、砌体抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度重要取决于灰缝的强度；11、粘接力分为法向粘结力和切向粘结力两种；12、在实际工程中，准时的变形模量为砌体的弹性模量。13、构造的功能规定：安全性、合用性、耐久性。14、在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的重要原因是构件的高厚比和相对偏心距。《砌体规范》用承载力影响系数考虑以上两种原因的影响。15、在设计无筋砌体偏心受压构件时，偏心距过大，轻易在截面受拉边产生水平裂缝，致使受力截面减小，构件刚度减少，纵向弯曲影响变大，构件的承载力明显减少，构造既不安全又不经济，因此《砌体规范》限制偏心距不应超过0.6y。为了减小轴向力的偏心距，可采用设置中心垫块或设置缺口垫块等构造措施。16、局部受压分为局部均匀受压和局部非均匀受压两种状况。通过对砌体局部受压破坏的试验表明，局部受压也许发生三种破坏：竖向裂缝发展引起的破坏、劈裂破坏和直接与垫板接触的砌体的局压破坏。其中直接与垫板接触的砌体的局压破坏仅在砌体材料强度过低时发生，一般通过限制材料的最低强度等级，可防止发生这种破坏。17、砌体在局部受压时，未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部受压强度提高。18、当局部受压承载力不满足规定期，一般采用设置刚性垫块的措施，满足设计规定。19、房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三类。20、在进行墙体设计时必须限制其高厚比，保证墙体的稳定性和刚度。21、影响高厚比的重要原由于：砂浆强度越高，容许高厚比越大；横墙间距越小，墙体刚度越大；刚性方案容许高厚比可以大某些，弹性和刚弹性方案可以小某些；毛石墙刚度大，容许高厚比要小；砌体的截面惯性矩大，稳定性好；砌体的柱柱间距小、截面大，刚度大。22、《砌体构造设计规范》GB5003—采用以概率理论为基础的极限设计措施，以可靠指标度量构造构件的可靠度，采用分项系数的设计体现式进行计算。23、砌体构造在多数状况下以承受自重为主的构造，除考虑一般的荷载组合（永久荷载1.2，可变荷载1.4）外，增长了以受自重为主的内力组合式。24、砌体构造的施工质量控制为A、B、C三个等级，《砌体规范》中所列砌体强度设计值是按B级确定的，当施工质量控制等级不为B级时，应对砌体强度设计值进行调整。25、砌体的强度计算指标包括抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值26、轴心受压短柱是指高厚比轴心受压构件。27、试验成果表明：无筋砌体短柱在轴心压力作用下，截面压应力均匀分布。伴随压力增大，首先在单砖上出现垂直裂缝，继而裂缝持续、贯穿，将构件提成若干竖向小柱，最终竖向砌体小柱因失稳或压碎而发生破坏。28、长柱是指其受压承载力不仅与截面和材料有关，还要考虑偏心的不利影响以及高厚比影响的柱。29、由于荷载作用位置的偏差、砌体材料的不均匀及施工误差，使轴心受压构件产生附加弯矩和侧向挠曲变形。30、当构件的高厚比较小时，附加弯矩引起的侧向挠曲变形很小。31、当构件的高厚比较大时，由附加弯矩引起的侧向变形不能忽视，由于侧向挠曲又会深入加大附加弯矩，进而又使侧向挠曲增大，致使构件的承载力明显下降。32、当构件的长细比很大时，砌体构造构件还也许发生失稳破坏。33、偏心受压短柱是指的偏心受压构件。34、大量偏心受压短柱的加荷破坏试验证明，当构件上作用的荷载偏心距较小时，构件全截面受压，由于砌体的弹塑性性能，压应力分布图呈曲线形。35、偏心受压短柱伴随荷载的加大，构件首先在压应力较大一侧出现竖向裂缝，并逐渐扩展，最终，构件因压应力较大一侧块体被压碎而破坏。36、当构件上作用的荷载偏心距增大时，截面应力分布图出现较小的受拉区，破坏特性与全截面受压相似，但承载力有所减少。37、增大荷载偏心距，构件截面的拉应力较大，伴随荷载的加大，受拉侧首先出现水平裂缝，部分截面退出工作。继而压应力较大侧出现竖向裂缝，最终该侧快体被压碎，构件破坏。38、偏心受压短柱随偏心距的增大，构件边缘最大压应变及最大压应力均不小于轴心受压构件，但截面应力分布不均匀，以及部分截面受拉退出工作，其极限承载力较轴心受压构件明显下降。39、高厚比的偏心受压柱称为偏心受压长柱。该类柱在偏心压力作用下，须考虑纵向弯曲变形产生的附加弯矩对构件承载力的影响。40、在其他条件相似时，偏心受压长柱较偏心受压短柱的承载力减少。41、试验与理论分析证明，除高厚比很大（一般超过30）的细长柱发生失稳破坏外，其他均发生纵向弯曲破坏。42、偏心受压构件的偏心距过大，构件的承载力明显下降，既不经济又不合理。此外，偏心距过大，可使截面受拉边出现过大水平裂缝，给人以不安全感。43、当偏心受压构件的偏心距超过规范规定的容许值，可采用设有中心装置的垫块或设置缺口垫块调整偏心距，也可采用砖砌体和钢筋混凝土面层（或钢筋砂浆面层）构成的组合砖砌体构件。44、无筋砌体受压构件按照高厚比的不一样以及荷载作用偏心距的有无，可分为轴心受压短柱、轴心受压长柱、偏心受压短柱和偏心受压长柱。45、在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的重要原因是构件的高厚比和相对偏心距。《砌体规范》用承载力影响系数考虑以上两种原因的影响。46、当竖向压力作用在砌体的局部面积上时称为砌体局部受压。砌体局部受压按照竖向压力分布不一样可分为两种状况，即砌体局部均匀受压和砌体局部非均匀受压。47、砌体局部非均匀受压重要指钢筋混凝土梁端支承处砌体的受压状况。此外，嵌固于砌体中的悬挑构件在竖直荷载作用下梁的嵌固边缘砌体、门窗洞口钢筋混凝土过梁、墙梁等端部支承处的砌体也处在此类受压的状况。48、砌体局部均匀受压一般有如下两种破坏形态：竖向裂缝发展引起的破坏、劈裂破坏。49、砌体局部均匀受压竖向裂缝发展引起的破坏是指当局部压力到达一定数值时，在离局压垫板下2～3皮砖处首先出现竖向裂缝。伴随局部压力的增大，裂缝增多的同步，在局压垫两侧附近还出现斜向裂缝。部分竖向裂缝向上、向下延伸并开展形成一条明显的主裂缝使砌体丧失承载力而破坏。这是砌体局压破坏中的基本破坏形式。50、砌体局部均匀受压，当砌体面积大而局部受压面积很小时，初裂荷载和破坏荷载很靠近，砌体内一旦出现竖向裂缝，就立即成为一种主裂缝而发生劈裂破坏。51、砌体局部均匀受压劈裂破坏为忽然发生的脆性破坏，危害很大，在设计中应防止出现这种破坏。52、局部受压试验证明，砌体局部受压的承载力不小于砌体抗压强度与局部受压面积的乘积，即砌体局部受压强度较一般受压强度有所提高。53、砌体局部受压强度较一般受压强度有所提高。这是由于砌体局部受压时未直接受压的外围砌体对直接受压的内部砌体的横向变形具有约束作用，同步力的扩散作用也是提高砌体局部受压强度的重要原因。54、当横向拉应力超过砌体的抗拉强度时即出现竖直裂缝。横向拉压力的最大值一般在垫板下2～3皮砖处。55、当砌体面积很大而局部受压面积很小时，砌体内横向拉应力分布趋于均匀，即沿着纵向较长的一段同步到达砌体抗拉强度致使砌体发生忽然的劈裂破坏。56、砌体局部抗压强度提高系数为砌体局部抗压强度与砌体抗压强度的比值。57、梁端支承处砌体局部受压是砌体构造中最常见的局部受压状况。58、梁端支承处砌体局部受压面上压应力的分布与梁的刚度和支座的构造有关。59、多层砌体构造中的墙梁或钢筋混凝土过梁，由于梁与其上砌体共同工作，形成刚度很大的组合梁，弯曲变形很小，可认为梁底面压应力为均匀分布60、支承在砌体墙或柱上的一般梁，由于其刚度较小，在上部和载作用下均发生明显的挠曲变形。61、试验证明梁端有效支承长度与梁端局部受压荷载的大小、梁的刚度、砌体的强度、砌体的变形性能及局压面积的相对位置等原因有关。62、多层砌体房屋楼面梁端底部砌体局部受压面上承受的荷载一般由两部分构成，一部分为由梁传来的局部压力，另一部分为梁端上部砌体传来的压力。63、由于一般梁不可防止要发生弯曲变形，梁端下部砌体局部受压区在不均匀压应力作用下发生压缩变形，梁顶面局部和砌体脱开，使上部砌体传来的压应力由梁两侧砌体向下传递，从而减小了梁端直接传递的压力，这种工作机理称为砌体的内拱作用。64、试验还表明，砌体局部受压承载力与上部砌体的平均压应力大小有关。65、试验表明预制刚性垫块下的砌体即具有局部受压的特点，又具有偏心受压的特点。66、在分析垫梁下砌体的局部受压时，可将垫梁视为承受集中荷载的弹性地基梁。而砌体墙为支承梁的弹性地基。67、作用在垫梁上的局部荷载可分为沿砌体墙厚均匀分布和沿墙厚不均匀分布两种状况。前者如等跨持续梁中支座下的砌体局部受压；后者如单跨简支梁或持续梁端部支座下砌体的局部受压。68、砖砌平拱过梁和挡土墙等，均属受弯构件。69、受弯构件在构件支座处假如存在较大的剪力，因此还应进行受剪承载力验算。70、在无拉杆拱的支座截面处，由于拱的水平推力，将使支座沿水平灰缝受剪。71、在受剪构件中，除水平剪力外，往往还作用有垂直压力。72、砌体沿水平灰缝的抗剪承载力，取决于沿砌体灰缝截面破坏时的抗剪承载力和作用在截面上的垂直压力所产生摩擦力的总和。73、试验研究表明，当构件水平截面上作用有压应力时，砌体抗剪承载力有明显地提高，计算时应考虑剪压的复合作用。二、选择题

1、单层刚弹性方案的房屋，在进行静力计算时按（）分析。

A平面排架

B具有不动铰支座的平面排架

C考虑空间工作的平面排架

答案：C2、中心受压砌体中的砖处在()的复杂应力状态下。

Ⅰ.受压Ⅱ.受弯Ⅲ.受剪Ⅳ.局部受压Ⅴ.横向受拉

AⅠ、Ⅱ

BⅠ、Ⅱ、Ⅲ

CⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

DⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ

答案：D3、《砌体构造设计规范》规定，下列状况的各类砌体强度设计值应乘以调整系数γa，

Ⅰ．有吊车房屋和跨度不不不小于9米的多层房屋，γa为0.9

Ⅱ．有吊车房屋和跨度不不不小于9米的多层房屋，γa为0.8

Ⅲ．构件截面A不不小于0.3平方米时取γa＝A+0.7

Ⅳ．构件截面A不不小于0.3平方米时取γa＝0.85

下列()是对的的

AⅠ、Ⅲ

BⅠ、Ⅳ

CⅡ、Ⅲ

DⅡ、Ⅳ

答案：A4、砌体局部受压也许有三种破坏形式，工程设计中一般应按()来考虑。

A先裂后坏

B一裂即坏

C未裂先坏

答案：A5、单层混合构造房屋，静力计算时不考虑空间作用，按平面排架分析，则称为()。

A刚性方案

B弹性方案

C刚弹性方案

答案：B6、砌体受压后的变形由三部分构成，其中()的压缩变形是重要部分。

A空隙

B砂浆层

C块体

答案：B7、砌体规范规定，在()两种状况下不适宜采用网状配筋砖砌体。

Ae/h>0.17

Be/h≤0.17

Cβ>16

Dβ≤16

答案：AC8、混合构造房屋的空间刚度与()有关。

A屋盖(楼盖)类别、横墙间距

B横墙间距、有无山墙

C有无山墙、施工质量

D屋盖(楼盖)类别、施工质量

答案：A9、砌体房屋的静力计算，根据()分为刚性方案、弹性方案和刚弹性方案。

A材料的强度设计值

B荷载的大小

C房屋的空间工作性能

D受力的性质

答案：C三．简答题1、简述横墙承重方案的特点。纵墙门窗开洞受限较少、横向刚度大、抗震性能好。合用于多层宿舍等居住建筑以及由小开间构成的办公楼。2、简述过梁也许发生的几种破坏形式。（1）过梁跨中截面因受弯承载力局限性而破坏；

（2）过梁支座附近截面因受剪承载力局限性，沿灰缝产生45°方向的阶梯形裂缝扩展而破坏；（3）外墙端部因端部墙体宽度不够,引起水平灰缝的受剪承载力局限性而发生支座滑动破坏。3、简述圈梁的定义及作用。圈梁是沿建筑物外墙四面及纵横墙内墙设置的持续封闭梁。圈梁的作用是增强房屋的整体性和墙体的稳定性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。4、简述砌体构造的缺陷。*自重大；*块材之间粘结力低，抗拉、弯、剪及抗震能力差；*砌筑工作繁重，劳动量大，效率低；*粘土砖占用农田，影响农业生产。5、简述砌体受压单砖的应力状态。（1）不是均匀受压，而是在弯、剪的综合作用下；（2）横向变形时，砖和砂浆存在交互作用；（3）弹性地基梁作用；（4）竖向灰缝应力集中。6、简述影响砌体抗压强度的原因。（1）块体和砂浆的强度:一般状况下，砌体强度随块体和砂浆强度的提高而提高；（2）砂浆的性能：砂浆强度越低，变形越大，砖受到的拉应力和剪应力也越大，砌体强度也越低；流动性越大，灰缝越密实，可减少砖的弯剪应力；但流动性过大，会增长灰缝的变形能力，增长砖的拉应力；（3）块材的形状和灰缝厚度：灰缝平整、均匀、等厚可以减小弯剪应力；以便施工的条件下，砌块越大越好；（4）砌筑质量：水平灰缝、砖的含水率、搭砌质量等。7、简述砌体承受局部压力时局部范围内抗压强度提高的原因。这是由于砌体局部受压时未直接受压的外围砌体对直接受压的内部砌体的横向变形具有约束作用，同步力的扩散作用也是提高砌体局部受压强度的重要原因。8、简述房屋静力计算方案的分类及各自定义。（1）刚性方案：何载作用下的水平向度位移比较小，可按等于0计算；（2）弹性方案：何载作用下的水平向度位移比较大，应按平面排架计算；（3）刚弹性方案：介于以上两者之间。9、简述纵墙承重方案的的特点。（1）重要承重墙为纵墙，平面布置比较灵活；（2）设置在纵墙的门窗洞口受限制；（3）横向刚度小，整体性差。10、简述墙梁的定义及设置特点。由钢筋混凝土托梁和其上计算高度范围内砌体墙构成的组合构件，称为墙梁。根据使用功能需要，下层为较大空间。墙体作为荷载作用在托梁上，并且作为构造的一部分与托梁共同工作。11、简述挑梁也许发生的几种破坏形式。（1）倾覆破坏（2）砌体局部受压破坏（3）挑梁破坏12、简述砌体构造的长处。（1）取材广泛，易于就地取材；（2）耐火、耐久性好；（3）保温、隔热性好，节能效果明显；（4）节省材料、易于施工；（5）减轻自重，加紧施工。13、简述砌体受压破坏的特性。第一阶段：从开始到压力增大到50%~70%的破坏荷载时，单块砖在拉、弯、剪的复合作用下，出现第一批裂缝。此时裂缝细小，如不加力，不再继续发展。第二阶段：压力增大到80%~90%的破坏荷载时，单块砖内裂缝不停发展。通过竖向灰缝持续。此时如不加力，仍会继续发展。第二阶段：伴随荷载继续增长，砌体中裂缝迅速延伸、宽度增大形成通缝。最终小柱体失稳破坏。14、简述上部荷载对局部抗压的影响。当上部荷载较小时，由于内拱作用，应力扩散到两边砌体，对局部抗压是有利的。当上部荷载较大时，内拱作用不明显，对局部抗压作用减小。15、何为高厚比？影响实心砖砌体容许高厚比的重要原因是什么？

答案：砌体受压构件的计算高度与对应方向边长的比值称为高厚比。影响实心砌体容许高厚比的重要原因是砂浆强度等级。16、为何要验算高厚比?

答案：验算墙体的高厚比是为了防止施工过程和使用阶段中的墙、柱出现过大的挠曲、轴线偏差和丧失稳定；这是从构造上保证受压构件稳定的重要措施，也是保证墙、柱应具有足够刚度的前提。17、在进行刚性方案承重纵墙计算时所应完毕的验算内容有哪些?

答案：(1)验算墙体的高厚比；(2)逐层选用对承载力也许起控制作用的截面对纵墙按受压构件公式进行验算；(3)逐层验算大梁支座下的砌体局部受压强度。四．计算题（1-6题答案参见全版教学录像）1.截面490×620mm的砖柱，采用MU10烧结一般砖及M2.5水泥砂浆砌筑，计算高度H0＝5.6m，柱顶承受轴心压力原则值Nk＝189.6kN（其中永久荷载135kN，可变荷载54.6kN）。试验算核柱截面承载力。2．一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸490×620mm，柱的计算高度H0＝5.0m，采用MU10烧结粘土砖和M5混合砂浆砌筑.柱截面承受轴向力设计值N=160kN，长边方向承受弯矩设计值M=13.55kN.m。试验算柱的承载力。3．一单层单跨无吊车工业厂房窗间墙截面如图，计算高度H0=7m，墙体用MU10烧结一般粘土砖及M7.5混合砂浆砌筑(f=1.69N/mm2)，承受轴力设计值N=155kN,M=22.44kN.m,荷载偏向肋部。试验算该窗间墙承载力与否满足规定。4．钢筋混凝土大梁截面尺寸b×h=250mm×600mm，l0=6.5m,支承于带壁柱的窗间墙上，如图。窗间墙截面上的上部荷载值为Nu=245kN，Nl=110kN。墙体用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑。经验算，梁端支承处砌体的局部受压承载力不满足规定，试设计混凝土刚性垫块。5．某拱式砖过梁，如图所示，已知拱式过梁在拱座处的水平推力原则值V=15kN，(其中可变荷载产生的推力12kN),作用在1-1截面上由恒载原则值引起的纵向力Nk=20kN；过梁宽度为370mm，窗间墙宽度为490mm，墙体用MU10烧结粘土砖、M5混合砂浆砌筑。试验算拱座截面1-1的受剪承载力。6．一网状配筋砖柱，截面尺b×h=370mm×490mm，柱的计算高度H0=4m，承受轴向力设计值N=180kN，沿长边方向弯矩设计值M=14kN·m，采用MU10砖、M10混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，网状配筋采用Φb4冷拔低碳钢丝焊接方格网(As=12.6mm2)，钢丝间距a=50mm，钢丝网竖向间距sn=250mm，fy=430MPa，试验算该砖柱的承载力。7．已知：梁截面尺寸b×h=200mm×400mm，梁支承长度a=240mm，荷载设计值产生的支座反力Nl=60kN，墙体上部荷载Nu=260kN，窗间墙截面1200mm×370mm，采用MU10级烧结一般砖，M2.5级混和砂浆。试验算外墙上端砌体局部受压承载力。NN0Nl400240370[解]查表可得砌体轴心受压抗压强度为，取由于，取，则8、某单层带壁柱房屋（刚性方案）。山墙间距s=20m，高度H＝6.5m，开间距离4m，每开间有2m宽的窗洞，采用MU10砖和M2.5混合砂浆砌筑。墙厚370mm，壁柱尺寸240×370mm，如下图所示。试验算墙的高厚比与否满足规定。（[β]=22）受压构件的计算高度s＞2H2H≥s＞Hs≤H1.0H0.4s+0.2H0.6s答案：（1）整片墙的高厚比验算

带壁柱墙的几何特性：

A=×370+370×240=828800mm2

y1=[×370×185+370×240×(370+370/2)]/828800=224.6mm

y2=370+370-224.6=515.4mm

I=[×224.63+(-240)(370-224.6)3+240×515.43]/3=2.031×1010mm4

i=(I/A)1/2=156.54mm

hT=3.5i=3.5×156.54=548mm

山墙间距s=20m＞2H=13m，查表得H0=1.0H=6.5m

纵墙为承重墙μ1=1.0

μ2=1-0.4bs/s=1-0.4×2/4=0.8

μ1μ2[β]=1.0×0.8×22=17.6

β=H0/hT=6500/548=11.86<17.6，满足规定。

（2）壁柱