钢板-砖砌体加固试验及应用研究中的破坏形态分析

1）未设钢盖板的试件破坏形态

试件B3-200、B6-200、B10-200未设钢盖板，其受力破坏过程及最终破坏形态基本相同。图8-6为试件B10-200破坏时填充砌体的裂缝图，图8-7为其侧板剥离破坏示意图。

图8-6试件B10-200破坏时砌体裂缝图

图8-7 未设钢盖板试件破坏时侧板剥离示意图

通过比较发现，三根组合梁试件的裂缝数量相近，且钢板厚度越大，裂缝的宽度也越大，裂缝发展的长度也越长。由于U形钢板开口处对拉螺栓的连接作用，从而使得其具有类似于闭口截面梁的较强抗扭能力。试件破坏时，组合梁钢板的大部分仍处于弹性阶段，但加载端附近的对拉螺栓已发生断裂，且试件扭转变形过大。

对于弯剪扭作用下的钢板-砖砌体组合梁，砖砌体除了承受由扭矩、剪力引起的剪应力，还要承担由弯矩引起的拉、压应力。在跨中，压应力的存在对延迟裂缝的出现有一定帮助作用；而在支座附近，砌体则承担扭矩、剪力产生的剪应力和弯矩引起的拉应力，这也是端部首先出现裂缝的主要原因。在加载端附近，对拉螺栓的拉应力主要由侧板传至组合梁的扭矩控制，弯矩对其受力影响很小。(www.xing528.com)

2）设钢盖板组合梁的破坏形态

试件B3-300、B6-300、B10-300在加载端处均设有钢盖板，钢盖板与两边侧板采用焊接的连接方式，其受力破坏过程及最终破坏形态基本相同。图8-8为试件B3-300、B10-300破坏时填充砌体的裂缝图，图8-9为其侧板剥离破坏示意图。

图8-8试件B3-300、B10-300破坏时砌体裂缝图

图8-9 设钢盖板试件破坏时的侧板剥离示意图

设钢盖板组合梁的传力机理与未设钢盖板的组合梁有一定的区别。在加载过程中，组合梁承受的外荷载经由加载端与焊缝传至侧板，然后传至侧板上的荷载以钢盖板为主、结构胶与对拉螺栓为辅传递至整个组合梁。当达到开裂荷载时，砖砌体首先在试件两端截面中间部位出现与组合梁纵轴约35°～40°的斜向裂缝。随着扭矩的增加，斜裂缝逐渐向试件跨中延伸，同时斜裂缝的数量不断增加。由于U形钢板开口处有钢盖板和对拉螺栓的连接，从而对砖砌体有较大的侧向约束作用，使得砖砌体的斜裂缝方向与梁纵轴夹角小于45°。最后，由于加载点钢盖板与侧板的焊缝撕裂导致组合梁变形过大无法继续承担荷载而破坏。经过比较发现，试件B3-300、B6-300的裂缝数量接近，试件B10-300的裂缝数量较多，三根组合梁试件的主裂缝宽度与发展的长度较为接近。