高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固磚墻的有限元分析及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、既有砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能較差，提高其抗震性能是當(dāng)前我國抗震加固的重點(diǎn)工作之一。其中，墻體的加固又是砌體結(jié)構(gòu)抗震加固的關(guān)鍵。高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿(SMPM)加固技術(shù)是一種新型的加固技術(shù)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)磚墻加固方法的諸多不足。但是，目前關(guān)于SMPM加固技術(shù)的研究主要針對混凝土構(gòu)件，對用其加固磚砌體的研究甚少。另外，研究發(fā)現(xiàn)該技術(shù)用于磚墻加固時(shí)，加固材料的利用率較低。這些都制約了SMPM加固技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)加固上的推廣應(yīng)用。
　　 為了

2、提高SMPM加固材料的利用率，進(jìn)一步完善SMPM抗震加固的設(shè)計(jì)方法，本文結(jié)合已有的試驗(yàn)資料，采用有限元分析、試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的手段，對該技術(shù)用于既有磚砌體抗震加固展開了系統(tǒng)的研究，主要包括以下幾方面內(nèi)容：
　　 1．結(jié)合已有試驗(yàn)資料，采用有限元軟件ANSYS對加固砌體進(jìn)行數(shù)值分析。針對材料的非線性特點(diǎn)，使用Solid65單元和Concrete材料屬性建立砌體和聚合物砂漿的有限元模型，選用合適的迭代算法和收斂準(zhǔn)則進(jìn)行求解；

3、將有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證上述建模與求解方案的合理性；改變SMPM加固層材料及尺寸參數(shù)，探討鋼絞線網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸、鋼絞線直徑、聚合物砂漿強(qiáng)度以及原墻體強(qiáng)度對加固效果的影響，并根據(jù)分析結(jié)果對加固材料組成、構(gòu)造措施和施工工藝等方面提出建議。
　　 2．通過9個(gè)試件的雙面剪切試驗(yàn)，對SMPM加固層與磚砌體粘結(jié)剪切性能進(jìn)行研究。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對界面剝離破壞特征進(jìn)行分析，得出界面剝離時(shí)平均剪應(yīng)力的計(jì)算表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合F

4、RP抗剪加固混凝土構(gòu)件的相關(guān)理論，提出SMPM抗剪加固磚墻時(shí)的剝離承載力計(jì)算方法。
　　 3．基于粘結(jié)剪切性能試驗(yàn)的結(jié)果，在有限元模型中加入界面單元，建立粘結(jié)區(qū)模型，模擬加固層和磚墻間的粘結(jié)滑移；根據(jù)有限元分析結(jié)果，研究加固試件變形、粘結(jié)面應(yīng)力分布、裂縫分布等方面特征。
　　 4．深入研究SMPM加固多層砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，在承載力驗(yàn)算時(shí)考慮由加固層剝離導(dǎo)致的破壞；提出SMPM加固砌體結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)造措施并給出節(jié)點(diǎn)詳圖以供參