注册结构工程师专业考试知识点：砌体结构与木结构

如图4.2.1所示，砖砌体有两类不同的局部受压情况：①均匀局部受压；②非均匀局部受压。图中A_l表示砌体局部受压面积，A₀表示构件截面上影响砌体局部抗压强度的计算面积，A为构件的全截面面积。两类情况下，砌体局部受压面积A_l处的抗压强度因其周围非受荷部分砌体对其约束而有所提高。

图4.2.1 砖砌体局部受压情况

试验表明，砖砌体局部受压可能有三种破坏形态；

（1）竖向裂缝发展导致的破坏——“先裂后坏”。图4.2.2a所示为在局部受压荷载作用下，试件中线上的横向应力σ_x和竖向应力σ_y分布图。可以看出，紧靠局压面的砌体处于三向受压状态，因而大大提高了局部受压面积处砌体抗压强度。而局部受压面下方一段长度上出现横向拉应力，当此拉应力超过砌体的抗压强度时即出现竖向裂缝，然后向上、向下方向发展，导致破坏，称之为“先裂后坏”（图4.2.2b）。此种破坏形态多发生在A₀/A_l不太大时（A₀——影响局部抗压强度的计算面积；A_l——局部受压面积）。

（2）劈裂破坏“一裂就坏”。这种破坏发生前无明显征兆，局部受压构件受荷后未发生较大变形，一旦构件外侧出现与受力方向一致的竖向裂缝，构件就会立即开裂而导致破坏，破坏时犹如刀劈，裂缝少而集中，故称之为劈裂破坏或“一裂就坏”（图4.2.2c）。此种破坏形态多发生在面积比（A₀/A_l）较大时。

图4.2.2 砖砌体局部受压破坏现象

a）砌体中应力分布 b）先裂后坏 c）劈裂破坏

（3）局部受压面积处局部破坏“未裂先坏”。这种破坏发生在局部受压构件的材料强度很低时，因局部受压面积A_l内砌体材料被压碎而使整个构件丧失承载力，此时构件外侧未发生竖向裂缝，故称之为“未裂先坏”。

三种破坏形态中，“一裂就坏”与“未裂先坏”表现出明显的脆性，工程设计中必须避免发生。工程设计中一般应按“先裂后坏”来考虑计算。

试验结果表明，砌体局部受压的承载力大于砌体抗压强度f与局部受压面积A_l的乘积，即砌体局部受压强度较普通受压强度有所提高。分析其原因主要有两点：

1.侧向压力作用(https://www.daowen.com)

在局部压力作用下，局部受压区的砌体在产生竖向压缩变形的同时还产生横向受拉变形，而周围未直接承受压力的砌体像套箍一样约束该横向变形，即产生侧向压力作用。使得局部受压区砌体的抗压强度（局部抗压强度）较一般受压情况的砌体抗压强度有较大程度的提高，这种侧向压力作用也称为“套箍”作用。

2.力的扩散作用

只要存在未直接承受压力的面积，就有力的扩散作用。这种扩散作用能在不同程度上提高砌体局部受压的抗压强度。

真题 【4.2.1】 （1998年考题）

当在试件中线砌体局部面积上施加均匀压力时，其横向应力σ_x应如下列哪一图形分布？

【答案】 （B）

【解答】

（A）表明截面始终处于压应力，这只有在砌体强度非常低，砌体材料先压坏时出现。

（C）表明截面始终处于拉应力，这只在A₀/A_l较大时出现。

（D）截面自上而下先压后拉是符合实际情况，但不可能再向下又出现拉应力。

综上（B）为正确的应力分布图。