砌體的案例
【JY】砌體的精細化有限元模擬
砌體結構的簡述
砌體是指由砂漿等膠結材料將磚石塊材等組砌而成的一種材料。砌體結構的力學性能不僅需要考慮砂漿與磚塊的物理性質(zhì)，同時要考慮二者間法向接觸分離、切向摩擦滑移、以及粘結破壞準則等，只有清楚其中的分析機理，才能建立恰當?shù)姆治瞿Ｐ停@取滿足精度要求的分析結果。
本文對精細化建模的進行初步梳理，建立砌體的精細化分析模型并進行初步有限元分析，以加深對砌體精細化分析的理解與認識。
砌體有限元分析概況
對砌體進行有限元分析時，根據(jù)砌體建模方式的不同可將砌體分為細觀模型、中尺度模型及宏觀均質(zhì)模型（見圖1）。三者區(qū)別于特征如下表1所示。
表1 砌體不同建模方式及其特征
建模方式
主要特征
細觀模型
磚塊、砂漿分別建模，同時在二者的接觸面設置摩擦滑移、接觸剝離等接觸面的相互作用。
中尺度建模
僅建立磚塊模型，在磚塊之間通過零厚度單元賦予砂漿的力學特性，同時設置零厚度單元與磚塊間的接觸屬性
宏觀均質(zhì)建模
指將砌體視為均質(zhì)體，通過編寫用戶材料子程序UMAT將砌體的屬性賦予均質(zhì)砌體模型
在具體分析問題中，需根據(jù)分析目的、需求選擇合適的建模方式。如針對砌體構件的力學性能分析，選取細觀模型或中尺度模型可獲取較為準確的分析結果，但是計算效率較低。
展開 基于ABAQUS的砌體材料破損過程模擬分析
一、計算任務說明：
砌體材料是土木工程中最重要的建筑材料之一，研究砌體材料結構的力學性能和破壞機理，運用數(shù)學、力學方法與現(xiàn)代技術，建立趨于完善而精確的砌體結構理論，是全世界各國都一直關心的課題。
為探究砌體材料破損過程，本計算書以老舊建筑砌體墻作為研究對象，采用數(shù)值模擬的方法進行分析。全文以某老舊建筑砌體墻的現(xiàn)場試驗結果，以及有限元軟件對試驗結果校正后得到的本構模型和參數(shù)為研究基礎，基于混凝土損傷塑性模型首先建立一個高寬比的模型作為參考對象。本文將參考對象的計算結果與試驗結果進行對比，消除人為因素對模型造成的影響，證明模型建立及參數(shù)設定、本構關系的有效性。然后以高寬比為變量，考慮另取三個不同高寬比建立有限元模型，對幾個模型進行破壞形態(tài)、骨架曲線、剛度曲線、側(cè)移水平等方面的結果分析。本計算比較研究砌體墻在不同高寬比下承載能力、變形能力、延性、剛度等方面的力學性能指標變化，了解砌體破損機理，并為其他類型砌體結構力學性能分析提供參考。主要得到以下結論：
（1）用雙線性化分析方法簡化處理砌體墻模型計算得到的骨架曲線具有可行性。
（2）基于對照砌體墻模型建立的不同高寬比模型的模擬結果對比顯示，改變高寬比會改變裂縫出現(xiàn)的位置、擴展的方向及裂縫區(qū)域?qū)挾龋€會改變一側(cè)單調(diào)水平荷載對墻體豎向變形的推遲作用，且高寬比較大的墻體趾部破壞特征愈顯著。
（3）高寬比對砌體墻力學性能的影響可概括為：隨著高寬比的增大，墻體承載能力降低、變形能力提高，側(cè)向剛度減小且退化緩慢；但本文延性系數(shù)變化特征不符合一般規(guī)律，考慮是延性系數(shù)本身或研究對象材料屬性及本構關系的原因。
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砌體工程－－外墻面滲水
原因分析
（1）砌體的砌筑砂漿不飽滿、灰縫空縫不密實有砂眼，造成墻面滲水
（2）腳手眼及其他孔洞堵塞不當(點我免費領取10個工程資料)
防治措施
（1）組砌方法要正確，砂漿強度符合設計要求，堅持三一砌磚法
（2）腳手眼及其他孔洞，應用原設計的砌體材料按砌筑要求堵填密實
砌體工程－－墻面抹灰裂縫起殼
原因分析
1.砂漿強度低，粘接力差；
2.砌塊表面有浮灰等污物沒有處理干凈，影響砂漿與砌體之間的粘結；
3.砌塊未到養(yǎng)護期，砌塊體積收縮沒有停止就砌筑，產(chǎn)生收縮裂縫；
4.砌塊就位校正后，經(jīng)碰動，撬動使周邊產(chǎn)生裂縫；
5.砌筑時鋪灰過長，砂漿失水后粘結差；
6.砌塊排列不合理，上下兩皮豎縫搭砌小于砌塊高的1/3或或150㎜，也沒在水平灰縫中按規(guī)定設置拉結筋或鋼筋網(wǎng)片；
7.墻體、圈梁、樓板之間縱橫相交處無可靠連接，砌塊墻與磚墻咬槎不好
8.砌塊體積大、灰縫小，對地基不均勻沉降敏感，易在砌體中出現(xiàn)階梯形裂縫
防治措施
1、配置砂漿的原材料必須符合要求，設計配合比有良好的和易性和保水性，砂漿稠度應控制在5~7，施工配合比必須準確，保證砂漿強度達到設計要求；
2、砌筑前應清除砌筑面污物，保持砌塊濕潤；
3、砌筑用砌塊必須存放30d以上，待砌塊收縮基本穩(wěn)定再使用；
4、砌筑結束后做好成品保護工作；
5、鋪灰不宜過長，一般情況下密實砌塊鋪灰長度不應超過3~4m，空心砌塊鋪灰長度不超過2~3㎜
6、縱橫墻相交處，按砌塊模數(shù)定，一般每隔兩皮加一道2ф6水平拉結筋或網(wǎng)片（間距控制在800㎜左右）；
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本套資料為一套《砌體工程施工工藝標準化手冊》，格式為PPT共26頁，內(nèi)容非常詳細豐富，是指導施工現(xiàn)場砌體標準化施工非常值得參考的工藝工法標準。
目錄:
砌體工程工藝流程
砌體工程質(zhì)量控制要點
砌體工程驗收標準
砌體工程質(zhì)量通病及優(yōu)秀做法
砌體工程工藝標準化手冊
砌體工程基本工序
砌體工程施工圖解
關鍵工序重點梳理
質(zhì)量控制要點全解析
質(zhì)量通病與優(yōu)秀做法砌塊
窗臺壓頂質(zhì)量通病與優(yōu)秀做法
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二、材料現(xiàn)場堆放
砌塊到現(xiàn)場二次堆放：
●做到“下墊上蓋”
堆碼整齊，高度不超過一米六；
●輕拿輕放，防止損壞；
●標示牌標注進場日
期，未到齡期嚴禁使用，加氣塊齡期不能少于28天，。
●應按照不同的生產(chǎn)日期、規(guī)格分別堆放整齊
三、前期準備工作
砌體砌筑施工前應把施工場地清理干凈，根據(jù)設計圖紙軸線、標高（1m線）、墻體位置、門洞位置、構造柱位置、預留洞口等進行現(xiàn)場放線，現(xiàn)場施工管理人員應根據(jù)設計圖紙校核放線尺寸。
◆砼導墻
衛(wèi)生間、廚房、存在平樓層空調(diào)板或大線條外墻均做200mm高的混凝土反坎，寬度同墻寬，關模前鑿毛到位；另外在所有磚墻底下做200mm高的實心磚導墻，有效的控制加氣混凝土砌塊吸水反潮問題。
現(xiàn)場準備工作：
●砌體拉結筋至少提前一周值筋；
●預制過梁、頂磚用的預制三角塊門邊預制砼塊也需提前做好計劃；
●構造柱的設置，鋼筋植筋綁扎準備工作提前進行；
●砌體班組進場前要實施樣板先行制度；
●及時組織班前現(xiàn)場技術交底工作；
四、砌體質(zhì)量過程控制
墻體拉結筋植筋要求 ：
●植筋位置需準確（應采用立皮樹桿方式控制鋼筋植筋位置），植筋深度與強度滿足設計要求（可隨機抽查做拉拔試驗），墻體拉結筋規(guī)格、型號、尺寸應符合設計圖紙要求及規(guī)范要求。
●加氣混凝土砌塊墻體底部砌筑3匹灰砂磚作為墻體底磚。
●砌體墻與構造柱連接預留馬牙槎“先退后進”長度60mm，水平拉筋錨入構造柱，構造柱模板安裝時應采取防漏漿措施（如采用粘貼雙面膠）構造柱主筋應在主體施工階段預埋或后續(xù)植筋。
展開 砌體工程常見的15個通病：如何防治？標準總結！
門洞口用C20混凝土預制塊，每邊不少于3塊，用水泥砂漿與砌體粘結。窗洞口用C20混凝土預制塊每邊不少于2塊，垂直間距不大于500mm，用水泥砂漿與砌體粘結；
2. 建議在施工前提前與門窗施工單位就門窗固定實際位置進行確定，再按照確定的位置進行留設。
標準做法
3
組砌方式
通病現(xiàn)象
混水墻面組砌方法混亂，出現(xiàn)通縫和“二層皮”，組砌形式不當，形成豎縫寬窄不均
規(guī)范標準相關規(guī)定
砌體結構工程施工規(guī)范（GB50924）6.2.6：砌體組砌應上下錯縫，內(nèi)外搭砌。
原因分析
1. 擱底排磚不正確；
2. 由于混水墻，忽視組砌方式；
3. 沒有按照皮數(shù)桿控制砌磚層數(shù)而造成磚墻錯層。
防治措施
1. 控制好擺磚擱底，在保證磚砌灰縫8~10mm的前提下考慮到磚垛處，窗間墻、柱邊緣處用磚的合理模數(shù)；
2. 對混水墻的砌筑，要加強對操作人員的意識教育，砌筑時要認真操作，墻體中磚縫搭接不得少于1/4磚長；
3. 半頭磚要求分散砌筑，一磚或半磚厚墻體嚴禁使用半頭磚；
4. 確定標高，立好皮數(shù)桿。第一層磚的標高必須控制好，與磚層必須吻合，砌筑前將墻體按照層高畫出排版圖；
5. 磚墻橫豎向的砂漿都必須飽滿，每砌完一層磚，都要進行一次豎縫刮漿塞縫工作，以提高砌體強度。
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砌體施工各班組間配合不合理，砌筑施工時，鋼筋混凝土班組未及時施工，待砌筑施工完后無法再將窗臺壓頂伸入墻體。
防治措施
1. 在砌體施工前應對砌體隊伍的管理人員和一線工人做詳細而全面的質(zhì)量技術交底，明確施工要求及相關技術標準，防止因交底不到位、不清晰而產(chǎn)生的質(zhì)量問題；
2. 合理規(guī)劃砌體各施工班組間的施工順序，當砌筑施工至窗臺標高時，鋼筋混凝土班組及時插入施工。
鋼筋、模板、混凝土及砌體施工工藝標準化做法
6.3 施工樣板
砌體工程
1 加氣塊砌體
1.1 加氣塊砌體施工工藝流程
1.2 質(zhì)量控制要點
⑴ 磚和砂漿的強度等級符合要求。進入施工現(xiàn)場的砌塊、砂漿及其它材料證 件齊全，外觀合格，進場復試合格。
⑵ 墻體不應采用非蒸壓硅酸鹽磚(砌塊)及非蒸壓加氣混凝土制品。
⑶ 蒸壓加氣混凝土砌塊不應有未切割面，其切割面不應有切割附著屑。
⑷ 樓層進行清理，將基層上的浮灰清掃干凈并澆水濕潤，以保證粘結牢固。
⑸ 砌筑時不得使用出廠齡期不足、破裂、不規(guī)整、浸水或表面被污染的砌塊。砌塊至少養(yǎng)護28 天后才可上墻。
⑹ 砌體的轉(zhuǎn)角處和交接處應同時砌筑。對不能同時砌筑而又必須留置臨時間斷處，應砌成斜搓，斜搓水平投影不應小于砌體高度。
⑺ 砌體應分次砌筑，每次連續(xù)砌筑高度不應超過1. 5m，應待前次砌筑的砂漿終凝后，再繼續(xù)砌筑。
⑻ 墻體留置臨時施工洞口，其側(cè)邊離交接處墻面不應小于500mm，洞口凈寬度不應超過lm。洞口兩側(cè)應沿墻高每隔500～600mm在水平縫內(nèi)預埋不少于2Φ6的鋼筋，鋼筋埋入長度從留槎處算起，每邊均不應小于700mm。
⑼ 砌塊墻體內(nèi)后埋暗管、暗盒等，應在砌筑砂漿達到一定強度后進行，并在墻體抹灰前完成。
⑽ 砌體質(zhì)量的允許偏差及檢查方法
1.3 施工樣板
2 多孔磚砌體
2.1 多孔磚砌體施工工藝流程
2.2 質(zhì)量控制要點
⑴ 磚和砂漿的強度等級符合要求。所進場材料必須有出廠合格證，并按照檢驗標準與實際進場數(shù)量相一致原則，見證取樣、送樣，經(jīng)復試合格。
⑵ 一般在使用前提前1―2d澆水濕潤，含水率宜控制在10%--15%左右。
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1 填充墻頂部處理
1.1 材料：磚或混凝土斜砌塊、三角形混凝土預制塊、砌筑砂漿。
1.2 工具：切割機、灰刀、線繩。
1.3 工序：砌斜磚位置留設→切磚→砌斜磚、安放三角混凝土預制塊→清縫。
1.4 工藝方法：填充墻砌至梁、板底時，留 80～200mm 空隙，根據(jù)斜砌需 要把磚切成平行四邊形。在填充墻砌完間歇 7 天后將頂部空隙斜砌，斜砌角度為 45～60°，逐塊斜砌擠緊，灰縫厚度控制在 8～12mm，兩端、中間用三角混凝 土預制塊砌筑。
1.5 控制要點：留置高度、斜砌角度。
1.6 質(zhì)量要求：斜砌磚應逐塊擠緊，砂漿飽滿。
1.7 做法詳圖（圖 4.2-1）：
1.8 實例圖（圖 4.2-2、圖 4.2-3）：
2 構造柱馬牙槎砌筑
2.1 材 料：磚或砌塊、砌筑砂漿、背膠海綿條。
2.2 工具：Φ16 螺桿或步步緊、切割機。
2.3 工序：排磚→砌筑、留孔→貼海綿條 →支模。
2.4 工藝方法：構造柱與砌體連接處砌成馬牙槎，馬牙槎先退后進，退后尺 寸為每邊 60mm，高度不大于 300mm，進槎下口磚裁成寬 60mm，角度 45°的 斜角。
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Abaqus砌體墻分離式建模
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外墻全現(xiàn)澆混凝土夾芯墻施工技術，取代砌體墻優(yōu)勢多多！
以200mm厚墻體為例，本技術比傳統(tǒng)砌體墻可節(jié)約17.31元/㎡，經(jīng)濟效益明顯。
在工藝流程方面，施工簡單，配合鋁模施工外墻成型效果佳，有利于穿插施工技術的應用，與其它全剪做法相比要減輕一次現(xiàn)澆重量，且保證技術效果。
【經(jīng)典案例欣賞32】分離式建模砌體剪力墻軸壓模擬
項目難點：
1、砌體剪力墻分離式建模；
2、磚與砂漿材性設置；
3、磚與砂漿截面粘結關系設置。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
外墻全現(xiàn)澆混凝土夾芯墻施工技術，取代砌體墻優(yōu)勢多多！
以200mm厚墻體為例，本技術比傳統(tǒng)砌體墻可節(jié)約17.31元/㎡，經(jīng)濟效益明顯。
在工藝流程方面，施工簡單，配合鋁模施工外墻成型效果佳，有利于穿插施工技術的應用，與其它全剪做法相比要減輕一次現(xiàn)澆重量，且保證技術效果。
新焦爐烘爐的注意事項
一、溫度比例及其范圍的確定
為了保持焦爐砌體各部位相應地膨脹，不使焦爐砌體彼此間產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象，焦爐烘爐規(guī)定：
烘爐初期，要求蓄熱室溫度為燃燒室溫度的90％以上，烘爐末期85％以上；小煙道溫度為燃燒室溫度的80％以上，烘爐結束前為60％以上。這不但能使焦爐在各向保持足夠的嚴密性，而且可防止因砌體上下溫差大，磚縫裂開及出現(xiàn)裂縫，使砌體的完整性不會遭到損壞。這項規(guī)定，指明了各種類型的焦爐，在烘爐期間為保持砌體的嚴密性、完整性，砌體不同部位的溫度比例安全界限。各種類型的焦爐砌體不同部位的溫度比例，只有控制在安全界限之內(nèi)，焦爐的烘爐才是安全可靠的。
在焦爐烘爐規(guī)定中，烘爐初期這個概念的溫度界限界定范圍比較模糊。如果按鞍山焦耐院熱工站的烘爐規(guī)定，烘爐初期蓄熱室溫度為燃燒室溫度的95％以上來推斷，烘爐初期的最后溫度界限為燃燒室砌體溫度為100℃，這比國外燃燒室溫度達125-135℃作為干燥終點與烘爐開始的界限提前了許多，且溫度范圍較窄。100℃前烘爐天數(shù)的確定，并不是完全按晝夜膨脹定額來確定的，而是在晝夜膨脹定額的基礎上，根據(jù)以往其它焦爐的烘爐經(jīng)驗，確定烘爐天數(shù)。在100℃后，才嚴格按照焦爐烘爐的日膨脹定額進行升溫管理，從這個意義上講，把立火道砌體溫度100作為烘爐開始的溫度界限與國外立火道溫度達125-135℃作為干燥終點與烘爐開始的溫度界限就比較接近，如此則100℃后的一段時間應為烘爐初期。從硅磚的晶形轉(zhuǎn)化范圍及300前爐體膨脹來看，把300℃作為烘爐初期的最后期限是比較合理的。這樣烘爐初期這個概念的溫度界限范圍也較寬。在編制烘爐圖表時300℃前，蓄熱室溫度比例、小煙道溫度比例分別按大于95％、大于80％ 取值，更有利于砌體嚴密性和完整性的充分保證。
事實上，300℃以前是焦爐烘爐升溫的關鍵管理階段，此階段砌體上下溫差越小越好。
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