大量试验资料及理论分析表明,墙梁的受力与钢筋混凝土深梁相类似,在顶部荷载作用下,无洞口墙梁及跨中开洞墙梁近似于拉杆拱受力机构,托梁处于小偏心受拉状态(图20-4a);偏开洞墙梁(图20-4b)由于洞口切入拱肋内,相当一部分荷载将通过洞口内侧墙体作用在托梁上,托梁内的拉力减小,弯矩增大。偏开洞墙梁为梁-拱组合受力机构,托梁不仅承受墙梁整体抗弯时产生的拉力,而且承受由于偏开洞而产生的局部弯矩。在洞口靠近跨中的边缘,托梁处于大偏心受拉状态。
图20-4 墙梁的受力特点
影响墙梁破坏形态的因素比较复杂,有墙体计算高跨比hw/l0,托梁高跨比hb/l0、砌体和混凝土强度、托梁配筋率ρ、加荷方式、集中力剪跨比aF/l0(aF 为集中荷载至支座的水平距离,l0 为墙梁的计算跨度)、墙体开洞情况以及有无纵向翼缘等。由于影响因素的不同,墙梁在顶部荷载作用下的破坏形态也不同。
对于无洞口及跨中开洞墙梁,其破坏形态主要有如下三种。
(1)弯曲破坏
发生在托梁的配筋较弱而砌体强度相对较强,同时墙梁的计算高跨比hw/l0 较小时,它是由于跨中或洞口边缘处托梁纵筋达到屈服而产生的正截面受弯破坏(图20-5a)。
(2)剪切破坏
当托梁配筋较强,砌体强度相对较弱,而且hw/l0<0.75时,容易在支座上部的砌体中出现因主拉或主压应力过大而引起的斜截面受剪破坏,由于影响因素的变化,受剪破坏又有两种形式。(www.xing528.com)
①斜拉破坏 当hw/l0<1/3,砌体的砂浆强度等级又较低,或墙梁所受集中荷载的剪跨比aF/l0 较大时,砌体将因主拉应力过大而发生斜拉破坏(图20-5b、c)。
②斜压破坏 当hw/l0≥0.5,或墙梁所受集中荷载的剪跨比aF/l0 较小时,砌体将因主压应力过大而引起拱肋斜向压坏(图20-5d)。
(3)局压破坏
当hw/l0>0.75,托梁配筋较强,砌体强度相对较弱时,支座上方砌体由于正应力集中,一旦超过砌体的局部抗压强度时,将发生支座上砌体被压碎的局部受压破坏(图20-5e)。
对于偏开洞墙梁,其破坏形态也有弯曲破坏、剪切破坏和局压破坏三种,但破坏特点与无洞口墙梁有所不同。
图20-5 墙梁的破坏形态
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