砌體結構數量多，範圍廣。
解放以來，中國的磚產量逐年增加。據統計？1980年全國年產量為1600億磚，1996年增加到6200億磚，是世界其他國家年產量的總和。砌體在國家基本建設中作為墻體材料，約占90%。磚墻廣泛應用於辦公室、住宅等民用建築中。上世紀50年代這種房子壹般是3-4層，現在是5-6層，很多城市壹般建到7-8層。如今，每年城市住宅建築面積高達6543.8+0億m2。根據重慶1980 ~ 1983，新建房屋建築面積503萬m2，其中98%為磚支，50%為7 ~ 7層以上。1972年，建了12層的房子。
磚墻、柱廣泛應用於中小型單層工業廠房和多層輕工業廠房，以及影劇院、食堂、倉庫等建築。
磚石結構也用於建造各種結構。如鎮江市建造的頂部外徑2.18m、底部外徑4.78m、高60m的磚煙囪；80m石材排氣塔；湖南建造的高12.4米、直徑6.3米、壁厚240毫米的磚砌糧倉；湘東運河是福建利用毛石修建的大型引水工程，橫跨小蕓和東山兩縣，全長4400m，高20m，有258個橋墩，工程規模巨大。此外，我國在古代造橋技術的基礎上，於1959年建成了跨度60m、高52m的石拱橋，隨後又建成了最大跨度120m的敞肩式現代公路橋——湖南五潮河大橋。我國已建成10米以上的石拱橋10座(含五潮河大橋)，每座石拱橋都有新的發展，都創造了世界紀錄。
中國也積累了在地震地區建造磚石建築的寶貴經驗。我國絕大多數大中城市都處於6度以上的抗震設防區。地震烈度≤6度的砌體結構經受住了地震的考驗。經過設計和結構的改進和處理，在7度區和8度區建造了大量的砌體房屋。據不完全統計，自20世紀80年代初以來，我國主要大中城市建造的多層砌體房屋建築面積已達70-80億m2[4][4]。
新材料、新技術、新結構的研究與應用
自20世紀60年代以來，我國粘土空心磚(多孔磚)的生產和應用有了很大發展，在南京建成了6-8層的空心磚承重酒店。當時空心磚的空隙率為22%，與實心磚的強度相當，但可以減少自重17%，墻體厚度減少20%，砂漿減少20-30%，砌築時間減少20-25%，墻體造價減少19-23%。根據節能的進壹步要求，近年來，我國在消化吸收國外先進技術的基礎上，制造了規格為380×240×190、氣孔率為40%的燒結保溫空心磚(塊)。該保溫磚的密度為1012kg/m3，抗壓強度為10.5Mpa，主要力學和熱工性能指標接近或達到國際同類產品水平[5]。行業標準《多孔磚砌體設計與施工技術規程》為這種磚的推廣創造了條件。
10年來，利用混凝土、輕集料混凝土或加氣混凝土，以及利用河砂、各種工業廢料、粉煤灰、煤幹石等材料制作水泥煤渣混凝土砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰矽酸鹽磚和砌塊，在我國取得了很大的進步。砌塊墻建築建於1958。經過40多年的實踐，砌塊墻體已成為我國墻體革新的有效方式之壹。砌塊的種類和規格很多，其中中、小型砌塊較為常見，小型砌塊中開發了各種強度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。據不完全統計[6]，我國從65438年到0996年的砌塊總產量約為2500萬m3，各類砌塊建築
約5000萬m2，近十年混凝土砌塊和砌塊建築年增長率約20%，特別是大中城市。以上海的積木式建築為例，1994、1995、1996、1500約50萬m2。這些街區建築大多是多層的。對於中高層砌塊建築，我國在20世紀80年代就開始進行試點，如1982建成的廣西科委10層砌塊住宅試驗樓，1986建成的廣西建設二公司11層小型砌塊試驗樓(7度設防)，[7]為我國中高層砌塊的發展做出了開創性的工作。從20世紀90年代初開始，在總結國內外鋼筋混凝土砌塊試驗研究經驗的基礎上，我國在鋼筋混凝土砌塊結構配套材料和配套應用技術研究方面取得了突破，並在此基礎上開展了更具代表性和針對性的試點工作[10]，如1997年竣工的盤錦市國稅局15層砌塊住宅。試點工程實踐表明，中高層配筋砌塊建築具有明顯的社會效益和經濟效益:原15層砌塊建築節約鋼材45%，降低土建造價18%；上海18樓節省鋼材25%，降低土建造價7.4%。因此，將中高層配筋砌塊結構體系納入我國砌體結構設計規範是理所當然的。可以看出，作為粘土磚和壹些功能比粘土磚更強的砌塊的主要替代品，發展前景非常好。
從20世紀50年代到70年代，中國使用預制大型墻板建造多層住宅，如振動磚墻板、灰渣和礦渣混凝土墻板建造了幾十萬平方米的建築。近10年來，北京等地采用內澆(混凝土)外砌混合結構建造中高層建築，取得了良好的經濟效益。近年來，清華大學開展了多層大開間混凝土核心筒與砌體外墻混合結構的試驗研究和小規模試點工程，在提高和擴大砌體結構的性能和應用範圍方面進行了有益的探索。[12、13]
我國對配筋砌體的應用研究起步較晚。20世紀60年代，衡陽、株洲等地壹些房屋的部分墻體和立柱采用網狀鋼筋砌體支撐，節省了鋼材和水泥。1958至1972在徐州建成12-24m，吊車起重量50-200t的單層廠房，使用情況良好。自20世紀70年代以來，特別是1975海城-營口地震和1976唐山地震後，對構造柱和圈梁約束砌體進行了壹系列試驗研究，其結果被引入我國抗震設計規範。在此基礎上，通過在磚墻中增加密集構造柱而形成的所謂強約束砌體中高層結構的研究取得了可喜的成果。如遼寧省沈陽市、江蘇省徐州市、湖南省長沙市、蘭州等地相繼建成了8 ~ 9層、百萬m2的此類建築，取得了良好的經濟效益。其中部分研究成果已被納入地方標準或國家標準[14，15，16]。這是我國科研人員在粘土磚砌體材料強度較低的情況下，對中高層建築做出的貢獻。只有中國能用這麽低的砌築材料在地震區建這麽高的樓！
與約束配筋砌體相對應的是所謂的均勻配筋砌體，即國外廣泛使用的鋼筋混凝土砌塊剪力墻結構。這種砌體和鋼筋混凝土剪力墻壹樣，對水平和豎向鋼筋有最低配筋率要求，在受力方式上類似於混凝土剪力墻結構。它利用配筋砌塊剪力墻承擔結構的豎向和水平作用，是結構的承重和抗側力構件。鋼筋砌體強度高，延性好，與鋼筋混凝土剪力墻非常相似，可用於大開間和高層建築結構[6]。美國抗震規範規定，鋼筋砌體的適用範圍與鋼筋混凝土結構相同。我國在80年代初主持編制了國際標準《配筋砌體設計規範》[11]，並已對其進行了系統的試驗研究[7、8、9]，表明配筋砌體可用於建造壹定高度的經濟安全的建築結構，如廣西的10-11。目前在建的配筋砌塊高層建築有首鋼18層配筋砌塊住宅工程(8度設防)、遼寧撫順6棟16層砌塊住宅、哈爾濱2棟18層砌塊住宅。可見，中高層配筋砌體的研究和應用具有非常廣闊的前景。
中國有豐富的用磚建造拱門和券的經驗。自解放以來，它已發展到壹種新的結構形式和大跨度。在20世紀50年代和60年代，建造了大量的磚拱形屋頂和地板，還建造了10.5×11.3m的平球形磚屋頂、16×16m的雙曲平球形磚薄殼和40m直徑的圓球形磚殼。20世紀60年代，南京用鉤狀空心磚建成14×10m雙曲扁殼屋面倉庫和10m直徑圓殼屋面油庫，並在安建成24m雙曲扁殼屋面。20世紀70年代，中國還在閩清梅溪大橋修建了壹座88m跨(混凝土輔助)雙曲磚拱橋。
三層砌體結構的理論研究和計算方法
解放前，中國沒有結構設計理論，直到1950。1956年，國家建委批準推廣應用蘇聯《砌體及配筋砌體結構設計標準和技術規範》NUTY120-55，直至20世紀60年代。20世紀60年代至70年代初，在我國有關部門的領導和組織下，在全國範圍內開展了較大規模的砌體結構試驗研究和調查，總結出了壹套符合我國實際的先進的砌體結構理論、計算方法和經驗。在砌體強度計算公式、無筋砌體受壓構件承載力計算、按剛彈性方案考慮房屋空間工作以及相關構造措施等方面具有中國特色。在此基礎上，1973頒布了國家標準《砌體結構設計規範》GBJ3-73。這是我國第壹部砌體結構設計規範。從此，我國的砌體結構設計進入了壹個新的階段。20世紀70年代中期至80年代末，為修訂GBJ3-73規範，我國進行了第二次大規模的砌體結構試驗研究，收集了歷年全國各地測試的砌體強度數據4023個，輔以近200個長柱受壓試件、100多個局部受壓試件、200多個墻梁試件和2000多個有限元分析數據，進行了100次。這樣，在砌體結構的設計方法、多層住宅的空間工作性能、墻與梁的配合、砌塊的力學性能、砌塊房屋的設計等方面都取得了新的成果。此外，還對配筋砌體、構造柱和砌體房屋的抗震性能進行了大量的試驗研究。《中型砌塊建築設計與施工規範》( JGJ5-80)、《混凝土小型空心砌塊建築設計與施工規範》( JGJ14-82)、《冶金工業建築鋼筋混凝土墻梁設計規範》( YS07-79)和《多層磚房鋼筋混凝土構造柱抗震設計與施工規範》( JGJ13-82)相繼出臺，特別是我國砌體結構的可靠性設計方法達到了目前國際先進水平。對於多層砌體建築的空間工作，考慮墻梁* * *工作和墻梁局部受壓設計方法的研究成果在國際上處於領先地位。10年來，特別是GBJ3-88《砌體結構設計規範》頒布後，進入第三次大規模修訂期。如1995發布的《混凝土小型空心砌塊建築技術規程》( JGJ/T14-95)，原規範(JGJ14-82)通過試驗可增加壹層，增強抗震構造措施，擴大了地震區的適用範圍。1999年6月發布的GB50203-98《砌體工程施工及驗收規範》取代了GB203-83《砌體工程施工及驗收規範》。主要補充了近年來新材料和配筋砌體施工工藝及施工質量控制等級的內容。目前正在修訂的《砌體結構設計規範》GBJ3-88，主要對砌體結構的可靠性和鋼筋混凝土砌塊砌體、墻梁的抗震性能進行了調整和補充。根據我國目前的國情，適當提高了砌體結構的可靠性。這主要是為了推廣使用更高等級的砌體材料，提高耐久性，適當提高抗風險能力。配筋砌體，特別是中高層鋼筋混凝土砌塊，使我國的配筋砌體理論更加完善，根據我國主編的國際標準《配筋砌體結構設計規範》和近年來我國各地大規模試驗研究和試點建築的經驗，其應用範圍和局限性有了很大的拓展和突破。就其應用範圍來說，已經達到了鋼筋混凝土剪力墻的應用範圍。鋼筋混凝土砌塊砌體作為壹個體系被納入砌體規範，其今後的實施將對我國砌塊結構向高等級發展起到重要的推動作用。
此外，本次修訂補充了地震區墻梁的設計方法，進壹步擴大了這種結構形式的適用範圍。此外，根據多年來砌體結構特別是新型墻體材料的溫度裂縫和幹縮裂縫普遍嚴重的情況，經過深入研究，增加了更加有效的抗裂構造措施。
近年來，我國的砌體結構理論有了很大的發展，體現在《砌體結構設計規範》GBJ3-88的頒布。先後出版了丁大鈞主編的《砌體結構》，石楚賢主編的《砌體結構理論與設計》，以及《砌體結構論文集》、《砌體結構設計手冊》等教材和著作。這些對我國砌體結構的發展有壹定的促進作用。
四種前景
磚石是由許多材料制成的，其中磚石是最古老的建築材料。千百年來，由於其良好的物理力學性能，取材容易，生產施工方便，成本低廉，成為我國主導的建築材料。然而，我國的砌體材料普遍存在重量大、強度低、能耗高、場地破壞嚴重、施工機械化水平低、耐久性和抗震性能差等缺點。因此，我認為應該針對這些問題，開展以下工作。
1，積極發展節能環保新型建築材料[3]
“綠色建材”的概念是在1988第壹屆國際材料研究大會上首次提出的。1992年6月，在巴西裏約熱內盧召開的環境與發展世界首腦會議通過了《21世紀議程宣言》，確定了“可持續發展”的戰略方針，其目標是根據環境再生和協調生命。保護生態環境，確保人類社會的可持續發展。
近年來，發達國家在實施“綠色建材”計劃方面取得了很大進展。中國以1992聯合國環境與發展峰會為契機，遵循江澤民同誌“經濟發展必須與人口、環境、資源統籌考慮，決不能走先浪費資源、先汙染後治理的老路，更不能吃祖宗飯、斷子孫後代……”指示精神，迅速行動，廣泛開發“綠色建材”產品，並取得了初步成效。
1)提高高能耗、高資源消耗、高汙染、低效率產品的生產率。比如粘土磚(按照1996生產6000億塊磚的價格是破壞65438+多萬畝土地，消耗6000萬噸標準煤)，國家早就出臺了減少和限制的政策。近年來限制力度越來越大，如北京、上海等城市不允許在建築中使用粘土實心磚，間接促進了其他新材料的發展。
2)大力發展蒸壓灰沙廢料產品。這包括鋼渣磚、粉煤灰磚、礦渣磚及其空心砌塊、粉煤灰加氣混凝土墻板等。80年代以前，我國這些產品產量達到2.5億件，消耗工業廢渣數百萬噸。但由於種種原因，大部分廠家停產，導致黏土磚生產死灰復燃。今後應加大科研投入，改進技術，提高產品性能和強度等級，降低成本，向多功能發展。
3)利用頁巖生產多孔磚。中國頁巖資源豐富，分布廣泛。燒結頁巖磚具有能耗低、強度高、外觀規整等優點。其強度等級可達MU 15 ~ MU 30，可用於建造清水墻和中高層建築。頁巖磚已在四川、湖北和大連得到初步應用。例如，成都棉城苑小區65438+60萬平方米的建築就采用了這種磚。
4)大力發展廢渣輕質混凝土墻板。這種輕質板用粉煤灰代替部分水泥，骨料為陶粒、礦渣或礦渣等輕骨料，並添加玻璃纖維或其他纖維。和其他輕質墻板，從而提高砌體施工技術的產業化水平。
GRC板的改進和提高。這種板材重量輕、防火、防水、施工安裝方便。GRC空心條板是壹種大力發展的墻體產品，需要先進的生產技術和裝配來提高板材的產量和質量。
6)蒸壓纖維水泥板。中國是世界上第三大粉煤灰生產國。僅電力行業每年就排放數億噸粉煤灰，目前利用率僅為38%。事實上，經過處理後，粉煤灰可以生產價值更高的墻體材料。如高性能混凝土砌塊、蒸壓纖維增強粉煤灰墻板等。具有體積密度低、導熱系數低、可加工性強、顏色白的特點。目前，全國產量已達700萬平方米。
7)大力推廣復合墻板和復合砌塊。目前國內外還沒有單壹的材料，既滿足建築節能、保溫隔熱和外墻防水、強度的技術要求。因此，復合技術只能用來滿足墻體的多功能要求。如鋼絲網水泥夾心板。目前看來，現場濕作業抹灰後難以克服的開裂現象有待改善。
復合砌塊墻體材料也是未來的發展方向。如礦渣空心磚、石灰砂砌塊、混凝土空心砌塊中的任何壹種，通過與保溫材料復合，都可以滿足外墻的要求，目前已有少量生產。我國在復合墻體材料應用方面已有壹定基礎，需要進壹步改進和完善配套技術並大力推廣，這是墻體材料“綠色化”的主要出路。
2.發展高強度砌築材料
目前，我國砌體材料與發達國家相比，強度低，耐久性差。如粘土磚的抗壓強度壹般為7.5 ~ 15 MPa，承重空心磚的氣孔率≤25%。在發達國家，抗壓強度壹般為30 ~ 60 MPa，可達100Mpa。承重空心磚氣孔率可達40%，體積密度壹般為13KN/m3，最輕可達0.6KN/m3。根據國外經驗和我國國情，只要改進配料、成型和燒結工藝，燒結磚的強度和質量都可以顯著提高。比如中美合資的大連太平洋磚廠，可以生產20 MPa ~ 100 MPa的頁巖磚。因其強度高、耐久性好、耐磨、顏色獨特，可用作清水墻和裝飾材料，已出口並廣泛應用於高檔建築。高強度砌塊比低強度材料具有高得多的價格優勢。
根據我國對粘土磚的限制性政策，可以就地取材，因地制宜種植，在西北高原等粘土較多的地區發展高強度粘土制品、高氣孔率保溫磚、裝飾磚和外墻用砌塊。在粘土少的地區發展高強混凝土砌塊、承重裝飾砌塊和廢料砌塊。
在發展高強砌塊的同時，發展高強砌築砂漿。目前砂漿最高強度等級為M15。與高強砌塊配套時，需要開發大於M15的高性能砂漿。我國正在起草的混凝土小型空心砌塊砂漿和灌漿混凝土行業標準中，砂漿的強度等級為M5 ~ M30，灌漿混凝土的強度等級為C20~C40。這是混凝土砌塊支撐材料的重要進步，對高強砌體材料的發展具有重要的推動作用。
根據發展趨勢，為了保證質量，發展幹混砂漿和商品砂漿具有良好的前景。前者是將所有配料在幹燥狀態下混合包裝後供應到現場，根據需要加水攪拌。天津舒布洛克水泥砌塊公司供應過這種幹混砂漿，價格高出20%左右。商品砂漿的優點和商品混凝土是壹樣的。壹旦這種砂漿的發展取代了傳統砂漿，那將是多麽大的變化啊！
3.繼續加強對鋼筋砌體和預應力砌體的研究。
雖然我國已初步建立了配筋砌體結構體系，但生產砌塊建築施工的機具，如砂漿攤鋪機、小直徑振動棒(ф≤25)、向孔內灌註混凝土的小型灌註泵、小型鋼筋焊機、灌註混凝土檢測儀等，還需要研制定型。這些機器對鋼筋砌塊結構的質量非常重要。
預應力砌體的原理與預應力混凝土相同，可以明顯提高砌體的力學性能和抗震能力。國外，尤其是英國，在鋼筋砌體和預應力砌體方面水平較高。中國80年代初就有研究，只是最近才有幾個專家研究。例如，重慶建築大學的羅教授就對預應力磚墻的抗震設計提出了建議。[17]
4.加強砌體結構理論的研究。
通過物理和數學模型，進壹步研究砌體結構的破壞機理和力學性能，建立準確完整的砌體結構理論，是世界各國關註的課題。中國在這方面的研究有很好的基礎，有些課題有壹定的深度。[18]繼續加強這項工作是十分有益的，對促進砌體結構的發展也具有深遠的意義。因此，有必要加強對砌體結構試驗技術和數據處理的研究，使試驗實現自動化，得到更準確的試驗結果。
作為砌體結構的資深學者，E、A和詹姆斯指出，“砌體結構在中世紀的歐洲經歷了壹次文藝復興，其誘人的功能特性和經濟性是其重生的關鍵。我們不能呆在這裏。我們正在進壹步賦予磚石結構新的概念和用途。”我們對砌體結構的未來充滿信心。在黨的方針政策的正確指引下，我們堅持科學態度，勇於創新，不斷努力，為中國和世界砌體結構的發展做出更大的貢獻。
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