中國是砌體大國,在歷有舉世聞名的萬里長城,它是兩千多萬年前用“秦磚漢瓦”建造的世界上最偉大的砌體工程之一;有在春秋戰(zhàn)國時期就已興修水利,如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程;有在1400年前由料石修建的現(xiàn)存河北趙縣安濟(jì)橋,這是世界上最早的敞肩式拱橋。該橋已被美國土木工程學(xué)會選入世界第12個土木工程里程碑。這些都是值得我們自豪和繼承的,也對弘揚(yáng)我國文化遺產(chǎn)起到積極作用。解放后我國在砌體結(jié)構(gòu)方面有了很大的發(fā)展,分三個方面加以概要介紹。
一 砌體結(jié)構(gòu)量大面廣
解放以來我國磚的產(chǎn)量逐年增長,據(jù)統(tǒng)計(jì),1980年的全國年產(chǎn)量為1600億塊,1996年增至6200億塊,為世界其它各國磚每年產(chǎn)量的總和。全國基建中采用砌體作墻體材料約占90%左右。在辦公、住宅等民用建筑中大量采用磚墻承重。50年代這類房屋一般為3-4層,現(xiàn)在已為5-6層,不少城市一般建到7-8層?,F(xiàn)在每年興建的城市住宅建筑面積多達(dá)1億m2以上。根據(jù)重慶市1980~1983年新建住宅建筑面積為503萬m2,其中采用磚承重的占98%,7~7層以上的占50%,1972年還建成12層住宅。
在中小型單層工業(yè)廠房和多層輕工業(yè)廠房,以及影劇院、食堂、倉庫等建筑也廣泛采用磚墻、柱承重結(jié)構(gòu)。
磚石結(jié)構(gòu)還用于建造各種構(gòu)筑物。如鎮(zhèn)江市建成的頂部外經(jīng)2.18m、底部外徑4.78m、高60m的磚煙囪;用料石建成的80m排氣塔;在湖南建造的高12.4m、直徑6.3m、壁厚240mm的磚砌糧倉群;福建用毛石建造的橫跨云宵—東山兩縣的大型引水工程—向東渠,其中陳岱渡槽全長4400m,高20m,槽支墩共258座,工程規(guī)模宏大。此外我國在古代建橋技術(shù)的基礎(chǔ)上,于1959年建成跨度60m、高52m的石拱橋,接著又建成了敞肩式現(xiàn)代公路橋,跨度達(dá)120m——湖南烏巢河大橋。我國建成的100m以上的石拱橋有10座(包括烏巢河橋),每座都有新發(fā)展和世界紀(jì)錄。
我國還積累了在地震區(qū)建造砌體結(jié)構(gòu)房屋的寶貴經(jīng)驗(yàn)。我國絕大多數(shù)大中城市在6度或6度以上地震設(shè)防區(qū)。地震烈度≤6度的砌體結(jié)構(gòu)經(jīng)受了地震的考驗(yàn)。經(jīng)過設(shè)計(jì)和構(gòu)造上的改進(jìn)和處理,還在7度區(qū)和8度區(qū)建造了大量的砌體結(jié)構(gòu)房屋。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從80年代初至今10多年間我國主要大中城市建造的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑面積已達(dá)70-80億m2。
二 新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用
60年代以來,我國粘土空心磚(多孔磚)的生產(chǎn)和應(yīng)用有較大的發(fā)展,在南京建造了6-8層的空心磚承重的旅館。當(dāng)時空心磚孔洞率為22%,與實(shí)心磚強(qiáng)度等效,但可減輕自重17%、墻厚減小20%,節(jié)省砂漿20~30%,砌筑工時少20-25%,墻體造價(jià)降低19~23%.根據(jù)節(jié)能進(jìn)一步要求,近年來我國在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,制造出規(guī)格為380×240×190、孔洞率為40%的燒結(jié)保溫空心磚(塊),這種保溫磚的密度為1012kg/m3,抗壓強(qiáng)度10.5Mpa,熱阻1.649m2K/W.在主要力學(xué)和熱工性能的指標(biāo)接近或達(dá)到國際同類產(chǎn)品的水平?!抖嗫状u砌體設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為這種磚的推廣創(chuàng)造了條件。
近10余年來,采用砼、輕骨料砼或加氣砼,以及利用河砂、各種工業(yè)廢料、粉煤灰、煤干石等制無熱料水泥煤渣砼砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰硅酸鹽磚、砌塊等在我國有較大的發(fā)展。1958年建成采用砌塊作墻體的房屋,經(jīng)過四十多年的實(shí)踐,砌塊墻體已成為我國墻體革新的有效途徑之一。砌塊種類、規(guī)格較多,其中以中、小型砌塊較為普遍,在小型砌塊中又開發(fā)出多種強(qiáng)度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),1996年全國砌塊總產(chǎn)量約為2500萬m3,各類砌塊建筑
約5000萬m2,近十年砼砌塊與砌塊建筑的年遞增都在20%左右,尤其以大中城市推廣迅速,以上海推廣砌塊建筑為例,1994年約50萬m2,1995年100萬m2,1996年約150萬m2,到1999年一季度累計(jì)完成的砌塊建筑450萬m2.這些砌塊建筑大多是多層的,至于中高層、高層砌塊建筑我國于80年代就著手和進(jìn)行試點(diǎn)工作,如1982年建成的廣西區(qū)科委十層砌塊住宅試驗(yàn)樓、1986年建成的廣西區(qū)建二公司十一層小砌塊試驗(yàn)樓(7度設(shè)防),為我國砌塊中高層的發(fā)展作了開創(chuàng)性的工作。從90年代初期,在總結(jié)國內(nèi)外配筋砼砌塊試驗(yàn)研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我國在配筋砌塊結(jié)構(gòu)的配套材料、配套應(yīng)用技術(shù)的研究上獲得了突破,在此基礎(chǔ)上開展了更具代表性和針對性的試點(diǎn)工程,如1997年建成的盤錦市國稅局15層砌塊住宅,1998年建成的上海砼空心磚塊配筋砌體住宅試點(diǎn)工程。試點(diǎn)工程實(shí)踐表明,中高層配筋砌塊建筑具有明顯的社會經(jīng)濟(jì)效益:前者15層砌塊建筑,節(jié)省鋼材45%、土建造價(jià)降低18%;上海18層節(jié)約鋼材25%,土建造價(jià)降低7.4%.因此,將中高層配筋砌塊結(jié)構(gòu)體系納入到我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中是理所當(dāng)然的。由此可見,作為粘土磚的主要替代材和某些功能強(qiáng)于粘土磚的砌塊的發(fā)展前景是非常好的。
我國在50年代~70年代,采用預(yù)制大型墻板建造多層住宅,如采用振動磚墻板、煙灰煤渣、礦渣砼墻板建造了幾十萬m2的建筑。近10多年來北京等地采用內(nèi)澆(砼)外砌的混合結(jié)構(gòu)建造中高層建筑,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。最近幾年清華大學(xué)開展了多層大開間砼核心筒、砌體外墻的混合結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究和小規(guī)模試點(diǎn)工程,在改進(jìn)和擴(kuò)展砌體結(jié)構(gòu)的性能和應(yīng)用范圍作了有益的探索。[12、13]
我國配筋砌體應(yīng)用研究起步較晚,60年代衡陽和株州一些房屋的部分墻、柱采用網(wǎng)狀配筋砌體承重,節(jié)省綱材和水泥。1958~1972年在徐州采用配筋磚柱建筑了12-24m、吊車起重量50-200t的單層廠房36萬m2,使用情況良好。70年代以來,尤其是1975年海城—營口地震和1976年唐山大地震之后,對設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁的約束砌體進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究,其成果引入我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。在此基礎(chǔ)之上,通過在磚墻中加大加密構(gòu)造柱形成所謂強(qiáng)約束砌體的中高層結(jié)構(gòu)的研究取得了可喜的成果。如遼寧省沈陽市、江蘇徐州、湖南長沙、蘭州等地先后建造了8~9層上百萬m2的這類建筑,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。這些研究成果有的已納入到地方標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)。這是我國科研工作者在粘土磚砌體低強(qiáng)材料情況下,向中高層作出的貢獻(xiàn)。利用如此低的砌體材料在地震區(qū)建造如此之高的建筑唯有中國!
和約束配筋砌體對應(yīng)的是所謂均勻配筋砌體,即國外廣泛應(yīng)用的配筋砼砌塊剪力墻結(jié)構(gòu),這種砌體和綱筋砼剪力墻一樣,對水平和豎向配筋有最小含鋼率要求,而且在受力模式上也類同于砼剪力墻結(jié)構(gòu),它是利用配筋砌塊剪力墻承受結(jié)構(gòu)的豎向和水平作用,是結(jié)構(gòu)的承重和抗側(cè)力構(gòu)件。配筋砌體具有強(qiáng)度高、延性好,和鋼筋砼剪力墻性能十分類似,可以用于大開間和高層建筑結(jié)構(gòu)。如美國抗震規(guī)范規(guī)定,配筋砌體的適用范圍同鋼筋砼結(jié)構(gòu)。我國在80年代初期主持編制國際標(biāo)準(zhǔn)《配筋砌體設(shè)計(jì)規(guī)范》起至今對其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,表明用配筋砌體可建造一定高度的既經(jīng)濟(jì)又安全的建筑結(jié)構(gòu),如廣西的10-11層、盤錦的15層、上海的18層等。目前正在籌建的配筋砌塊高層有首鋼十八層配筋砌塊住宅工程(8度設(shè)防),遼寧撫順6棟16層砌塊住宅、哈爾濱2棟18層砌塊住宅等。可見配筋砌體中高層的研究和應(yīng)用具有十分廣闊的前景。
我國有著用磚砌筑拱和券的豐富經(jīng)驗(yàn),解放以來,又向新的結(jié)構(gòu)形式和大跨度方向發(fā)展。50-60年代修建了一大批磚拱屋蓋和樓蓋,還建成了10.5×11.3m的扁球形磚殼屋蓋,16×16m的雙曲扁球型磚薄殼和40m直徑的園形球磚殼。60年代南京用帶勾空心磚建成14×10m雙曲扁殼屋蓋倉庫,以及10m直徑的園形殼屋蓋油庫,在西安建成了24m雙曲扁殼屋蓋等。70年代我國還在閩清梅溪大橋工程中建成88m跨的(砼助)雙曲磚拱橋等。
三 砌體結(jié)構(gòu)理論研究與計(jì)算方法
解放前直至1950年我國談不上有任何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。國家建委于1956年批準(zhǔn)在我國推廣應(yīng)用蘇聯(lián)《磚石及鋼筋磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范》NUTY120-55,直到60年代。60~70年代初,在我國有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)和組織下,在全國范圍內(nèi)對磚石結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較大規(guī)模的試驗(yàn)研究和調(diào)查,總結(jié)出一套符合我國實(shí)際、比較先進(jìn)的磚石結(jié)構(gòu)理論、計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)。在砌體強(qiáng)度計(jì)算公式、無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算、按剛彈性方案考慮房屋的空間工作,以及有關(guān)構(gòu)造措施方面具有我國特色。在此基礎(chǔ)上于1973年頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)《磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ3-73.這是我國第一部磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。從此使我國的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)入了一個嶄新的階段。70年代中期至80年代末期,為修訂GBJ3-73規(guī)范,我國對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了第二次較大規(guī)模的試驗(yàn)研究,其中收集我國歷年來各地試驗(yàn)的砌體強(qiáng)度數(shù)據(jù)4023個,補(bǔ)充長柱受壓試件近200個,局壓試件100多個,墻梁試件200多根及2000多個有限元分析數(shù)據(jù)和進(jìn)行了11棟多層的磚房空間性能實(shí)測和大量的理論分析工作等。這樣在砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、多層房屋的空間工作性能、墻梁的共同工作,以及砌塊的力學(xué)性能和砌塊房屋的設(shè)計(jì)方面取得了新的成績。此外對配筋砌體、構(gòu)造柱和砌體房屋的抗震性能方面也進(jìn)行了許多試驗(yàn)研究。相繼出版了《中型砌塊建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》JGJ5-80、《砼小型空心砌塊建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ14-82、《冶金工業(yè)廠房鋼筋砼墻梁設(shè)計(jì)規(guī)程》YS07-79、《多層磚房設(shè)置鋼筋砼構(gòu)造柱抗震設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ13-82等,特別是《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ3-88,使我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法趨于完善。我國砌體結(jié)構(gòu)可靠度的設(shè)計(jì)方法,已達(dá)到當(dāng)前的國際先進(jìn)水平。對于多層砌體房屋的空間工作,在墻梁中考慮墻和梁的共同工作和局壓設(shè)計(jì)方法等專題的研究成果在世界上處于地位。
一 砌體結(jié)構(gòu)量大面廣
解放以來我國磚的產(chǎn)量逐年增長,據(jù)統(tǒng)計(jì),1980年的全國年產(chǎn)量為1600億塊,1996年增至6200億塊,為世界其它各國磚每年產(chǎn)量的總和。全國基建中采用砌體作墻體材料約占90%左右。在辦公、住宅等民用建筑中大量采用磚墻承重。50年代這類房屋一般為3-4層,現(xiàn)在已為5-6層,不少城市一般建到7-8層?,F(xiàn)在每年興建的城市住宅建筑面積多達(dá)1億m2以上。根據(jù)重慶市1980~1983年新建住宅建筑面積為503萬m2,其中采用磚承重的占98%,7~7層以上的占50%,1972年還建成12層住宅。
在中小型單層工業(yè)廠房和多層輕工業(yè)廠房,以及影劇院、食堂、倉庫等建筑也廣泛采用磚墻、柱承重結(jié)構(gòu)。
磚石結(jié)構(gòu)還用于建造各種構(gòu)筑物。如鎮(zhèn)江市建成的頂部外經(jīng)2.18m、底部外徑4.78m、高60m的磚煙囪;用料石建成的80m排氣塔;在湖南建造的高12.4m、直徑6.3m、壁厚240mm的磚砌糧倉群;福建用毛石建造的橫跨云宵—東山兩縣的大型引水工程—向東渠,其中陳岱渡槽全長4400m,高20m,槽支墩共258座,工程規(guī)模宏大。此外我國在古代建橋技術(shù)的基礎(chǔ)上,于1959年建成跨度60m、高52m的石拱橋,接著又建成了敞肩式現(xiàn)代公路橋,跨度達(dá)120m——湖南烏巢河大橋。我國建成的100m以上的石拱橋有10座(包括烏巢河橋),每座都有新發(fā)展和世界紀(jì)錄。
我國還積累了在地震區(qū)建造砌體結(jié)構(gòu)房屋的寶貴經(jīng)驗(yàn)。我國絕大多數(shù)大中城市在6度或6度以上地震設(shè)防區(qū)。地震烈度≤6度的砌體結(jié)構(gòu)經(jīng)受了地震的考驗(yàn)。經(jīng)過設(shè)計(jì)和構(gòu)造上的改進(jìn)和處理,還在7度區(qū)和8度區(qū)建造了大量的砌體結(jié)構(gòu)房屋。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從80年代初至今10多年間我國主要大中城市建造的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑面積已達(dá)70-80億m2。
二 新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用
60年代以來,我國粘土空心磚(多孔磚)的生產(chǎn)和應(yīng)用有較大的發(fā)展,在南京建造了6-8層的空心磚承重的旅館。當(dāng)時空心磚孔洞率為22%,與實(shí)心磚強(qiáng)度等效,但可減輕自重17%、墻厚減小20%,節(jié)省砂漿20~30%,砌筑工時少20-25%,墻體造價(jià)降低19~23%.根據(jù)節(jié)能進(jìn)一步要求,近年來我國在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,制造出規(guī)格為380×240×190、孔洞率為40%的燒結(jié)保溫空心磚(塊),這種保溫磚的密度為1012kg/m3,抗壓強(qiáng)度10.5Mpa,熱阻1.649m2K/W.在主要力學(xué)和熱工性能的指標(biāo)接近或達(dá)到國際同類產(chǎn)品的水平?!抖嗫状u砌體設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為這種磚的推廣創(chuàng)造了條件。
近10余年來,采用砼、輕骨料砼或加氣砼,以及利用河砂、各種工業(yè)廢料、粉煤灰、煤干石等制無熱料水泥煤渣砼砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰硅酸鹽磚、砌塊等在我國有較大的發(fā)展。1958年建成采用砌塊作墻體的房屋,經(jīng)過四十多年的實(shí)踐,砌塊墻體已成為我國墻體革新的有效途徑之一。砌塊種類、規(guī)格較多,其中以中、小型砌塊較為普遍,在小型砌塊中又開發(fā)出多種強(qiáng)度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),1996年全國砌塊總產(chǎn)量約為2500萬m3,各類砌塊建筑
約5000萬m2,近十年砼砌塊與砌塊建筑的年遞增都在20%左右,尤其以大中城市推廣迅速,以上海推廣砌塊建筑為例,1994年約50萬m2,1995年100萬m2,1996年約150萬m2,到1999年一季度累計(jì)完成的砌塊建筑450萬m2.這些砌塊建筑大多是多層的,至于中高層、高層砌塊建筑我國于80年代就著手和進(jìn)行試點(diǎn)工作,如1982年建成的廣西區(qū)科委十層砌塊住宅試驗(yàn)樓、1986年建成的廣西區(qū)建二公司十一層小砌塊試驗(yàn)樓(7度設(shè)防),為我國砌塊中高層的發(fā)展作了開創(chuàng)性的工作。從90年代初期,在總結(jié)國內(nèi)外配筋砼砌塊試驗(yàn)研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我國在配筋砌塊結(jié)構(gòu)的配套材料、配套應(yīng)用技術(shù)的研究上獲得了突破,在此基礎(chǔ)上開展了更具代表性和針對性的試點(diǎn)工程,如1997年建成的盤錦市國稅局15層砌塊住宅,1998年建成的上海砼空心磚塊配筋砌體住宅試點(diǎn)工程。試點(diǎn)工程實(shí)踐表明,中高層配筋砌塊建筑具有明顯的社會經(jīng)濟(jì)效益:前者15層砌塊建筑,節(jié)省鋼材45%、土建造價(jià)降低18%;上海18層節(jié)約鋼材25%,土建造價(jià)降低7.4%.因此,將中高層配筋砌塊結(jié)構(gòu)體系納入到我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中是理所當(dāng)然的。由此可見,作為粘土磚的主要替代材和某些功能強(qiáng)于粘土磚的砌塊的發(fā)展前景是非常好的。
我國在50年代~70年代,采用預(yù)制大型墻板建造多層住宅,如采用振動磚墻板、煙灰煤渣、礦渣砼墻板建造了幾十萬m2的建筑。近10多年來北京等地采用內(nèi)澆(砼)外砌的混合結(jié)構(gòu)建造中高層建筑,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。最近幾年清華大學(xué)開展了多層大開間砼核心筒、砌體外墻的混合結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究和小規(guī)模試點(diǎn)工程,在改進(jìn)和擴(kuò)展砌體結(jié)構(gòu)的性能和應(yīng)用范圍作了有益的探索。[12、13]
我國配筋砌體應(yīng)用研究起步較晚,60年代衡陽和株州一些房屋的部分墻、柱采用網(wǎng)狀配筋砌體承重,節(jié)省綱材和水泥。1958~1972年在徐州采用配筋磚柱建筑了12-24m、吊車起重量50-200t的單層廠房36萬m2,使用情況良好。70年代以來,尤其是1975年海城—營口地震和1976年唐山大地震之后,對設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁的約束砌體進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究,其成果引入我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。在此基礎(chǔ)之上,通過在磚墻中加大加密構(gòu)造柱形成所謂強(qiáng)約束砌體的中高層結(jié)構(gòu)的研究取得了可喜的成果。如遼寧省沈陽市、江蘇徐州、湖南長沙、蘭州等地先后建造了8~9層上百萬m2的這類建筑,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。這些研究成果有的已納入到地方標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)。這是我國科研工作者在粘土磚砌體低強(qiáng)材料情況下,向中高層作出的貢獻(xiàn)。利用如此低的砌體材料在地震區(qū)建造如此之高的建筑唯有中國!
和約束配筋砌體對應(yīng)的是所謂均勻配筋砌體,即國外廣泛應(yīng)用的配筋砼砌塊剪力墻結(jié)構(gòu),這種砌體和綱筋砼剪力墻一樣,對水平和豎向配筋有最小含鋼率要求,而且在受力模式上也類同于砼剪力墻結(jié)構(gòu),它是利用配筋砌塊剪力墻承受結(jié)構(gòu)的豎向和水平作用,是結(jié)構(gòu)的承重和抗側(cè)力構(gòu)件。配筋砌體具有強(qiáng)度高、延性好,和鋼筋砼剪力墻性能十分類似,可以用于大開間和高層建筑結(jié)構(gòu)。如美國抗震規(guī)范規(guī)定,配筋砌體的適用范圍同鋼筋砼結(jié)構(gòu)。我國在80年代初期主持編制國際標(biāo)準(zhǔn)《配筋砌體設(shè)計(jì)規(guī)范》起至今對其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,表明用配筋砌體可建造一定高度的既經(jīng)濟(jì)又安全的建筑結(jié)構(gòu),如廣西的10-11層、盤錦的15層、上海的18層等。目前正在籌建的配筋砌塊高層有首鋼十八層配筋砌塊住宅工程(8度設(shè)防),遼寧撫順6棟16層砌塊住宅、哈爾濱2棟18層砌塊住宅等。可見配筋砌體中高層的研究和應(yīng)用具有十分廣闊的前景。
我國有著用磚砌筑拱和券的豐富經(jīng)驗(yàn),解放以來,又向新的結(jié)構(gòu)形式和大跨度方向發(fā)展。50-60年代修建了一大批磚拱屋蓋和樓蓋,還建成了10.5×11.3m的扁球形磚殼屋蓋,16×16m的雙曲扁球型磚薄殼和40m直徑的園形球磚殼。60年代南京用帶勾空心磚建成14×10m雙曲扁殼屋蓋倉庫,以及10m直徑的園形殼屋蓋油庫,在西安建成了24m雙曲扁殼屋蓋等。70年代我國還在閩清梅溪大橋工程中建成88m跨的(砼助)雙曲磚拱橋等。
三 砌體結(jié)構(gòu)理論研究與計(jì)算方法
解放前直至1950年我國談不上有任何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。國家建委于1956年批準(zhǔn)在我國推廣應(yīng)用蘇聯(lián)《磚石及鋼筋磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范》NUTY120-55,直到60年代。60~70年代初,在我國有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)和組織下,在全國范圍內(nèi)對磚石結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較大規(guī)模的試驗(yàn)研究和調(diào)查,總結(jié)出一套符合我國實(shí)際、比較先進(jìn)的磚石結(jié)構(gòu)理論、計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)。在砌體強(qiáng)度計(jì)算公式、無筋砌體受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算、按剛彈性方案考慮房屋的空間工作,以及有關(guān)構(gòu)造措施方面具有我國特色。在此基礎(chǔ)上于1973年頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)《磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ3-73.這是我國第一部磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。從此使我國的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)入了一個嶄新的階段。70年代中期至80年代末期,為修訂GBJ3-73規(guī)范,我國對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了第二次較大規(guī)模的試驗(yàn)研究,其中收集我國歷年來各地試驗(yàn)的砌體強(qiáng)度數(shù)據(jù)4023個,補(bǔ)充長柱受壓試件近200個,局壓試件100多個,墻梁試件200多根及2000多個有限元分析數(shù)據(jù)和進(jìn)行了11棟多層的磚房空間性能實(shí)測和大量的理論分析工作等。這樣在砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、多層房屋的空間工作性能、墻梁的共同工作,以及砌塊的力學(xué)性能和砌塊房屋的設(shè)計(jì)方面取得了新的成績。此外對配筋砌體、構(gòu)造柱和砌體房屋的抗震性能方面也進(jìn)行了許多試驗(yàn)研究。相繼出版了《中型砌塊建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》JGJ5-80、《砼小型空心砌塊建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ14-82、《冶金工業(yè)廠房鋼筋砼墻梁設(shè)計(jì)規(guī)程》YS07-79、《多層磚房設(shè)置鋼筋砼構(gòu)造柱抗震設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ13-82等,特別是《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ3-88,使我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法趨于完善。我國砌體結(jié)構(gòu)可靠度的設(shè)計(jì)方法,已達(dá)到當(dāng)前的國際先進(jìn)水平。對于多層砌體房屋的空間工作,在墻梁中考慮墻和梁的共同工作和局壓設(shè)計(jì)方法等專題的研究成果在世界上處于地位。