【摘要】砌體結(jié)構(gòu)的使用歷史悠久，在中國已經(jīng)有幾千年。其中萬里長城是兩千多年前建造的迄今為止世界上最具代表性的砌體工程；都江堰水利工程到現(xiàn)如今仍在為人所用，并造福著人類；而一千多年前修建的趙縣安濟(jì)橋，現(xiàn)在已經(jīng)被美國土木工程學(xué)會(huì)選入世界第十二個(gè)土木工程里程碑，該橋是用塊石砌筑的世界上最早的敞肩式拱橋。因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)具有取材方便、施工簡便、保溫、隔熱、隔音、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，所以砌體建筑至今仍占據(jù)了建筑量的百分之八十左右。下面將從砌體結(jié)構(gòu)的特性入手，就砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)闡述個(gè)人的一些看法。
【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu)；優(yōu)缺點(diǎn)；發(fā)展情況；發(fā)展方向
一、砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
砌體結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用，是與它的優(yōu)點(diǎn)密不可分的。砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：便于就地取材，耐火性、化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性均較好，較鋼筋砼結(jié)構(gòu)節(jié)約水泥和鋼材，造價(jià)低、施工周期短等等。
當(dāng)然砌體結(jié)構(gòu)也存在一些固有的缺點(diǎn)：比如自重偏大，砌筑工作相對(duì)繁重，砂漿與砌塊之間的結(jié)合力較弱，抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性相對(duì)鋼筋砼和鋼結(jié)構(gòu)較低，另外使用大量粘土又會(huì)破壞土地資源。因?yàn)槠胀ǖ钠鲶w結(jié)構(gòu)抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度低、延性差，所以在歷次發(fā)生地震時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)的建筑物破壞率總是位居首位。針對(duì)這一情況，我國頒布的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的建筑物層數(shù)和總高度都作了嚴(yán)格的限制，同時(shí)為了保證房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免發(fā)生整體彎曲破壞，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的高寬比也作了明確的規(guī)定。
二、砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r
由于我國仍是發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后，決定了現(xiàn)在乃至今后仍將有大量房屋建筑會(huì)采用砌體結(jié)構(gòu)。但由于土地資源的不可再生性，在使用砌體結(jié)構(gòu)的同時(shí)需考慮能否采取措施，降低砌塊粘土使用量，減輕砌體結(jié)構(gòu)自重，并提高砌體杭剪、抗彎和抗拉性能，改善其延性，加強(qiáng)其抗傾能力,通過試驗(yàn)和研究，逐步減輕和克服砌體結(jié)構(gòu)的一些缺點(diǎn)，使砌體結(jié)構(gòu)能延長其生命力。目前我國主要是從以下兩個(gè)方面進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)改革的。
1、空心磚和多孔磚得到了越來越廣泛的普及和應(yīng)用
空心磚、多孔磚以及相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保砌塊隨著墻體改革的深入開展而得到更加廣泛的應(yīng)用，普通燒結(jié)粘土磚的使用受到越來越多的限制，促使建設(shè)單位更多地使用獲得認(rèn)證許可的空心磚、多孔磚以及相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保砌塊。以哈爾濱呼蘭區(qū)為例，已經(jīng)在2003年嚴(yán)令禁止在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中使用普通粘土磚，而承重結(jié)構(gòu)也多數(shù)采用粘土多孔磚和爐渣粘土磚，在其它結(jié)構(gòu)中也嚴(yán)格限制使用普通粘土磚。
在建筑工程中應(yīng)用空心磚和多孔磚有許多優(yōu)點(diǎn)：在生產(chǎn)方面，節(jié)約原料和燃料，干燥和燒成周期短，綜合效益高，砌筑成活效率高；在使用方面，保溫效果和透氣性能好，提高了居住舒適感；節(jié)能方面，結(jié)構(gòu)自重輕，建筑能耗比較節(jié)省，各項(xiàng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都比較好。這些優(yōu)越性，已被國內(nèi)外大型的工程建設(shè)實(shí)踐所證明。發(fā)展及推廣應(yīng)用空心磚、多孔磚和節(jié)能環(huán)保砌塊，是我國建筑物墻體改革的重要內(nèi)容，也是建筑業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的有效方法。
2、配筋砌體的研究得到了較大發(fā)展
在上世紀(jì)四五十年代，前蘇聯(lián)的研究人員就對(duì)網(wǎng)狀配筋砌體開展試驗(yàn)研究，得出了較完整的計(jì)算方法。上世紀(jì)七十年代，湖南大學(xué)對(duì)方格鋼筋網(wǎng)配筋砌體抗壓性能進(jìn)行了相對(duì)系統(tǒng)的試驗(yàn)和研究。上世紀(jì)八十年代，南京工學(xué)院等單位試驗(yàn)和研究了盤旋形鋼筋的配筋砌體。國內(nèi)外還對(duì)豎向配筋空心磚砌體進(jìn)行了更加系統(tǒng)的研究，東南大學(xué)多次進(jìn)行豎向配筋小型砌塊的試驗(yàn)研究。
通常我們認(rèn)為，配筋砌體是由于鋼筋的拉力作用使砌體處于三向受力狀態(tài)而提高其強(qiáng)度。但文獻(xiàn)認(rèn)為橫向配筋砌體的強(qiáng)度提高主要是由于鋼筋的拉接作用防止了被裂縫分開的小柱由于過早失穩(wěn)而破壞。
一九八八年東南大學(xué)進(jìn)行的鋼纖維砂漿磚柱抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)，得出了鋼纖維砂漿砌體的抗壓性能較普通砂漿砌體提高約15%，抗剪強(qiáng)度明顯提高，提高了約30%，而抗壓韌度也有較大的提高。
一九九零年至今，集中配筋砌體結(jié)構(gòu)的研究得到了很大發(fā)展。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，集中配筋砌體結(jié)構(gòu)在破壞階段時(shí)鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服值，比分布配筋效果更好；同時(shí)配筋帶又可以減小砼構(gòu)造柱的支撐長度，加強(qiáng)砼構(gòu)造柱對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束作用；被分隔開的小面積墻體各自出現(xiàn)交叉裂縫，在墻體兩端形成的三角形塊體，尺寸較小，對(duì)于墻端柱的擠壓作用明顯減弱；另外還可以直接參與抗剪。但是集中配筋砌體結(jié)構(gòu)和分布配筋砌體結(jié)構(gòu)同樣存在施工繁瑣的問題，這有待今后進(jìn)一步改善。
三、砌體結(jié)構(gòu)今后的發(fā)展方向
1、必須加強(qiáng)輕質(zhì)、高強(qiáng)和節(jié)能環(huán)保的新型磚、砌塊、砂漿的開發(fā)和利用。高強(qiáng)空心磚在國外應(yīng)用已經(jīng)很久，其抗壓強(qiáng)度普遍達(dá)到30-60MPa，且體積密度僅為6-13KN/m3。另外，由于我國目前普遍采用的普通砂漿強(qiáng)度低，自然也就難以得到高強(qiáng)度的砌體，如果采用高粘結(jié)力、高強(qiáng)度的粘結(jié)材料，則砌體的多項(xiàng)指標(biāo)可以大幅度增長，從而更加有效地提高砌筑結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性。
2、配置預(yù)應(yīng)力筋，改善砌體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能�？梢愿鶕�(jù)砌體結(jié)構(gòu)的受力特性在相應(yīng)的的部位配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，用來提高砌體的豎向承載力，提高抗拉強(qiáng)度，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度，提高延性。這或許會(huì)成為砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展和應(yīng)用的新方向。
