砌体结构的现状和发展趋势

砌体结构的现状与发展趋势砌体结构是用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构，又称砖石结构。由于砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低，因此，砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力，而很少受拉或受弯，一般民用和工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。在采用钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中，常用砖墙做围护结构，如框架结构的填充墙

目前国内住宅、办公楼等民用建筑中的基础、内外墙、柱、过梁、屋盖和地沟等都可用砌体结构建造。在工业厂房建筑及钢筋混凝土框架结构的建筑中，砌体往往用来砌筑围护墙。中、小型厂房和多层轻工业厂房，以及影剧院、食堂、仓库等建筑，也广泛地采用砌体作墙身或立柱的承重结构。砌体结构还用于建造其他各种构筑物，如烟囱、小型水池、料仓、地沟等。由于砖质量的提高和计算理论的进一步发展，5~6层高的房屋采用以砖砌体承重的混合结构非常普遍，不少城市建至7-8层。在某些产石材的地区，也可用毛石承重墙建造房屋。在交通运输方面，砌体结构除可用于桥梁、隧道外，地下渠道、漏洞、挡土墙也常用石材砌筑。在水利工程方面，可以用砌体结构砌筑坝、堰、水闸、渡槽等。由于无筋砌体的抗压性能突出，决定了其结构构件的尺寸很大，从经济性上限制了其房屋的高度。而砌体配筋的出现解决了这个难题，使得砌体结构从根本上由泥瓦匠的经验创造转变为工程化的结构形式。采用配筋砌体后，砌体结构又重新成为了具有竞争能力的结构类型。

砌体结构的主要优点是：（1）容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石;砌块可以用工业废料──矿渣制作，来源方便，价格低廉。（2）砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。（3）砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需特殊的保温措施。（4）砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。缺点是：（1）与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。（2）砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。（3）砌体的抗拉和抗剪强度都很低，因而抗震性能较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥。（4）粘土砖需用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。

在住宅、办公楼等民用建筑中广泛采用砌体承重。所建房屋层数增加，5～6层高的房屋，采用以砖砌体承重的混合结构非常普遍，不少城市建到7～8层；重庆市70年代建成了高达12层的以砌体承重的住宅。在工业厂房建筑中，通常用砌体砌筑围墙；中、小型厂房和多层轻工业厂房，以及影剧院、食堂、仓库等建筑的承重结构。可在地震设防区建造砌体结构房屋——合理设计、保证施工质量、采取构造措施。经震害调查和研究表明：地震烈度在六度以下地区，一般的砌体结构房屋能经受地震的考验；按抗震设计要求进行改进和处理，可在七度和八度设防区建造砌体结构的房屋。

配筋砌块建筑表现了良好抗震性能，在地震区得到应用与发展。美国是配筋砌块应用最广泛的国家，在1933年大地震后，推出了配筋混凝土砌块(配筋砌体)结构体系，建造了大量的多层和高层配筋砌体建筑。这些建筑大部分经历了强烈地震的考验。如： 1990年5月在内华达州拉斯维加斯(7度区)建成了4栋28层配筋砌块旅馆。

和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体，即国外广泛应用的配筋砼砌

块剪力墙结构，这种砌体和纲筋砼剪力墙一样，对水平和竖向配筋有最小含钢率要求，而且在受力模式上也类同于砼剪力墙结构，它是利用配筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用，是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体具有强度高、延性好，和钢筋砼剪力墙性能十分类似，可以用于大开间和高层建筑结构。如美国抗震规范规定，配筋砌体的适用范围同钢筋砼结构。我国在80年代初期主持编制国际标准《配筋砌体设计规范》起至今对其进行了较为系统的试验研究，表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构，如广西的10-11层、盘锦的15层、上海的18层等。目前正在筹建的配筋砌块高层有首钢十八层配筋砌块住宅工程(8度设防)，辽宁抚顺6栋16层砌块住宅、哈尔滨2栋18层砌块住宅等。可见配筋砌体中高层的研究和应用具有十分广阔的前景。

砌体是包括多种材料的块体砌筑而成的，其中砖石是最古老的建筑材料，几千年来由于其良好的物理力学性能、易于取材、生产和施工，造价低廉，致今仍成为我国主导的建筑材料。但是我国的砌体材料普遍存在着自重大、强度低、生产能耗高、毁田严重、施工机械化水平较低，和耐久性、抗震性能较差等弊病。因此我认为要针地以上问题需从以下几个方面入手。

因此，砌体结构今后首先要积极发展新材料，努力研究和生产轻质、高强的砌块。同时，还应注重对高粘结强度砂浆的研制和开发。当然，还必须要深化对配筋砌体的研究，扩大其应用范围。尤其是要进一步研究配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构的抗震性能，并对框支配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构进行系统研究，将我国配筋砌体结构的研究和应用提高到一个新水平。必须加强对砌体结构基本理论的研究。进一步研究砌体结构的受力性能和破坏机理，建立精确而完整的砌体结构理论。必须提高砌体施工技术的工业化水平，以缩小我国与发达国家之间的差距。

目前我国生产的砖强度不高，所需结构尺寸大，因而自重亦大，同时手工砌筑工作量繁重，生产效率低，以致施工进度慢，建设周期长，这显然不符合大规模建设要求，尚应注意，砌体结构是用单块块体和砂浆砌筑的，目前大都用手工操作，质量较难保证，加之砌体抗拉强度低、抗震性能差等缺点，在应用时应注意规范的有关规定。

但是，我国幅员广大，有些地区粘土和石材资源丰富，工业废料也亟待处理，随着四个现代化的发展，城市和农村各类建筑物的工程量将日益增多，因此砌体结构在很多领域内的继续使用，仍有现实意义。

砌体结构的主要发展方向是要求块体具有轻质高强，砂浆具有高强度，特别是高粘结强度；在施工方面则要求采用机械化和工业化方法；利用工业废料制作砌块等也是发展的另一趋向。此外，采用各种墙板也可以提高砌体强度，特别是减轻砌砖的手工劳动。所以我认为要针对新结构、新材料、新体系，新技术方面进行改进。

（1）发展新结构

薄壳结构因其受力较好在我国已经有广泛的应用。砖薄壳结构既是砌体结构又是薄壳结构，而且其融合了二者的优点，我国大量在屋盖和楼盖结构中采用。

（2）发展新材料

现在一些发达国家的抗压强度一般均达到30～60Mpa，且能达到100Mpa，承重空心砖的孔洞率可达到40%。根据国外经验和我国的条件，只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进，是可以显著提高烧结砖的强度和质量的。根据我国对粘土砖的限制政策，可就地取材、因地植宜，在粘土较多的地区，如西北高原，发展

高强粘土制品、高空隙率的保温砖和外墙装饰砖、块材等；在少粘土的地区发展高强砼砌块、承重装饰砌块和利废材料制成的砌块等。

在发展高强块材的同时，研制高强度等级的砌筑砂浆。根据发展趋势，为确保质量，发展在我国当前和今后的发展趋势中，砌体结构仍将是一种重要的结构形式，砌体材料也将仍为我国建筑的主要墙体材料，并且在以下几方面可作进一步深入的研发：

1、砌体结构材料方面：开展高强材料(如高强砌块及块型)、高性能砂浆和注芯混凝土的基本材料研究。

我国砌块应用的实践已经证明，大孔隙率薄壁大体积的砌块仍然采用普通粘土砖砌体使用的砌筑砂浆和注芯材料是不合适的，它粘结性差，强度低，收缩大，使砌块砌体强度低，整体性差、抗震能力弱，这无疑限制了砌块建筑的发展。为此需研制砌块建筑配套的专用材料，即专用砂浆（粘结性高、流动性低、和易性保水性强、强度增长快）、注芯混凝土（高流动性、低收缩和高强度）保证浇注密实与砌块内壁粘结好，不产生收缩裂缝和与砌块匹配的芯柱混凝土强度，才能保证将砌块、钢筋粘结成整体，成为高强度高延性的配筋砌体结构。

2、在砌体结构体系方面：开展砌体结构构件力学性能试验、整体结构动力性能研究、房屋抗震性能包括弹塑性性能研究。

3、科技投入方面：建议政府部门加大科技投入。

4、完善标准体系：在上述研究的基础上编制出有关砌块结构的材料标准，配筋砌块建筑结构设计及施工规范，还必须编制配筋砌块建筑设计计算及绘图软件，以及配筋砌块结构设计构造图集等。

进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能，通过物理和数学模式，建立精确而完整的砌体结构理论，是世界各国关心的课题。我国在这方面的研究具有较好的基础，有的题目有一定的深度，继续加强这方面的工作十分有利，对促进砌体结构发展也有深远意义。为此还必须加强对砌体结构的实验技术和数据处理的研究，使测试自动化，以得到更精确的实验结果。

对于砌体结构的发展与现状，学生仅能作出上述阐述，但对于砌体结构的发展还是充满信心。只有坚持科学态度，敢于创新，不断努力，才能使砌体结构得到更好的发展。

10土木班

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