【關(guān)鍵詞】砌體預(yù)應(yīng)力；材料選擇；鋼筋連接錨固；施加預(yù)應(yīng)力；經(jīng)濟(jì)性

　　預(yù)應(yīng)力砌體結(jié)構(gòu)墻體是一種新型的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用。近年來(lái)，它的研究與發(fā)展逐漸成為國(guó)際建筑工程界關(guān)注的熱點(diǎn)。通過(guò)預(yù)應(yīng)力砌體柱偏壓實(shí)驗(yàn)和預(yù)應(yīng)力砌體墻底周反復(fù)荷載及設(shè)計(jì)分析，結(jié)合預(yù)應(yīng)力砌體設(shè)計(jì)和施工方面的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)參照國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力砌體的研究和實(shí)踐總結(jié)，現(xiàn)就預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)、施工提出了一些建議，并對(duì)預(yù)應(yīng)力砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)用的可行性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。

　　1. 預(yù)應(yīng)力砌體設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題

　　1.1 預(yù)應(yīng)力材料和砌體截面的選擇。

　　預(yù)應(yīng)力砌體中的預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力混凝土基本相同，可以選用高強(qiáng)鋼絲、鋼絲線和高強(qiáng)鋼筋（如精軋螺旋鋼筋��25）。但根據(jù)國(guó)外多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，豎向后張拉構(gòu)件建議選擇高強(qiáng)鋼筋。這是由于砌體的施工過(guò)程（既一塊一塊向上砌）使細(xì)軟的鋼絞線或鋼絲束的架設(shè)變得十分困難，而高強(qiáng)鋼筋的剛度較大，不需要太多的臨時(shí)支撐，且更容易定位，施工操作相對(duì)方便。

　　合理的幾何截面形狀，可以充分發(fā)揮砌體材料的性能，達(dá)到經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)效果。設(shè)計(jì)以受彎為主的構(gòu)件時(shí)，要注意提高截面Z/A的比值（Z為截面抵抗距，A為橫截面面積）。對(duì)于一個(gè)給定的預(yù)應(yīng)力，增大Z/A將使截面產(chǎn)生更大的抗彎能力，提高截面的利用率。因此，在預(yù)應(yīng)力砌體設(shè)計(jì)中，建議使用幾何形截面，如：橫隔空心墻截面、帶肋墻截面以及U形或槽形截面等。其中，橫隔空心墻可以看作是一系列相連的T形截面，墻的轉(zhuǎn)角可看作L形截面。

　　1.2 預(yù)應(yīng)力筋的布置。

　�。�1）預(yù)應(yīng)力筋的布置對(duì)砌體的承載能力有較大影響。在書(shū)豎向偏心荷載或側(cè)向荷載情況下，可以通過(guò)一個(gè)適當(dāng)?shù)钠�心距�?lái)施加后張預(yù)拉力，預(yù)應(yīng)力筋一般設(shè)在截面核心區(qū)以?xún)?nèi)，以保證構(gòu)件不致因預(yù)應(yīng)力而橫向開(kāi)裂。對(duì)于擋土墻以及類(lèi)似的只在一個(gè)方向作用橫向荷載的構(gòu)件，最經(jīng)濟(jì)的方法是按最大偏心施加預(yù)應(yīng)力。其偏心距一般要根據(jù)施工實(shí)際和構(gòu)造設(shè)計(jì)加以修正。

　�。�2）對(duì)于反復(fù)作用的荷載，如風(fēng)荷載、地震荷載，通常在截面中心處施加后張預(yù)拉力。它是以預(yù)壓力來(lái)抵抗外載荷產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力。橫截面對(duì)稱(chēng)的構(gòu)件，沒(méi)一表面產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力一般相等。

　�。�3）非對(duì)稱(chēng)截面在反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)外表面產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)有相當(dāng)大的差別，這是由于每一面的截面抵抗距Z不同的緣故。此時(shí)，可以采用偏心施加預(yù)應(yīng)力的方法，來(lái)提高預(yù)應(yīng)力的使用效率。

　　（4）在預(yù)應(yīng)力砌體柱偏壓實(shí)驗(yàn)中，分析發(fā)現(xiàn)，L形柱部分試件的破壞形式為劈裂破壞，分析其原因是由于預(yù)應(yīng)力施加在L形凹角處，預(yù)留管道在凹角處形成缺陷，產(chǎn)生應(yīng)力集中。實(shí)際設(shè)計(jì)中，可將凹角處的預(yù)應(yīng)力筋一分為二，分別布置在L形的兩翼，以防止在轉(zhuǎn)角應(yīng)力比較復(fù)雜的地方產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)可以加大預(yù)應(yīng)力偏心距，提高構(gòu)件的抗彎能力。

　�。�5）砌體剪力墻中預(yù)應(yīng)力筋的布置可分為集中式分布式兩種。設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先考慮分布式布置。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可以看到，集中布置預(yù)應(yīng)力筋的墻體，由于砌體的內(nèi)拱作用，預(yù)應(yīng)力荷載大部分傳遞到邊框的兩側(cè)，只有很少部分傳給了中間砌體墻，預(yù)應(yīng)力主要通過(guò)加強(qiáng)構(gòu)造柱與圈梁“框”的作用，提高了墻體的抗剪能力。而分布配置預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)壓應(yīng)力向墻體的傳遞比較均勻，同時(shí)，預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)了芯柱混凝土對(duì)砌體的約束作用，破壞時(shí)裂縫細(xì)而密，表面預(yù)應(yīng)力及各材料性能的利用率較高。

　　1.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的連接。

　　在后張法施工的砌體中，應(yīng)考慮的一個(gè)主要問(wèn)題就是鋼筋自施工截面的伸出長(zhǎng)度。從設(shè)計(jì)上的觀點(diǎn)來(lái)看，并不需要鋼筋的連接。但即使施工質(zhì)量完全符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋的連接也還是十分必要的。這對(duì)減少施工的復(fù)雜性大有益，而施工方法的簡(jiǎn)單化也就意味工程造價(jià)的降低。

　　對(duì)于豎柱或墻，鋼筋直徑在20mm以下，從施工截面鋼筋的伸長(zhǎng)度可以在1.5～2.0m之間大于20mm直徑的鋼筋，長(zhǎng)度可以防至3.0m。對(duì)小型空心砌塊，由于是自身孔洞中布置鋼筋，砌筑時(shí)砌塊要將砌塊套入，其伸廠度建議在1.5m左右，具體做法可根據(jù)實(shí)際環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)條件及設(shè)計(jì)要求，本著最簡(jiǎn)化施工原則來(lái)確定。

　　1.4 錨固措施。

　　預(yù)應(yīng)力砌體使用的錨具和端部墊塊與預(yù)應(yīng)力混凝土基本相同，錨具有錐形錨、夾片錨、鐓頭錨和螺絲端桿錨具等多種，設(shè)計(jì)者可根據(jù)各自的適應(yīng)范圍，參照預(yù)應(yīng)力混凝土選擇合適的錨具。一般構(gòu)件上部為張拉端，下部為固定端。固定端有兩種錨固方式：一種是用與上部張拉端配套的錨具來(lái)固定，錨具和高強(qiáng)鋼筋一起澆筑在混凝土中；另一種是直接將預(yù)應(yīng)力鋼筋澆筑在下部混凝土基礎(chǔ)中，依靠鋼筋和混凝土間的握裹力進(jìn)行錨固。