碳纖維布加固砌體結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究及理論分析.pdf

1、纖維加固技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中的研究與應(yīng)用已日漸成熟，而在砌體結(jié)構(gòu)方面還處于探索階段，要推廣應(yīng)用并頒布相關(guān)技術(shù)規(guī)程仍有大量的基礎(chǔ)研究工作要做。砌體結(jié)構(gòu)由于其材料的脆性性質(zhì)，抗震性能較差。隨著使用年齡的增加和抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的提高，砌體房屋的抗震加固問題日益突出。國內(nèi)大量存在的砌體房屋以及世界范圍內(nèi)分布的各種歷史優(yōu)秀建筑都亟需進(jìn)行修復(fù)、加固和保護(hù)，因此對(duì)纖維加固砌體結(jié)構(gòu)的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 目前，國內(nèi)對(duì)纖維加固砌體結(jié)構(gòu)的研究剛起

2、步，研究范圍較窄、試驗(yàn)量較少。國外，尤其是歐洲，纖維加固砌體房屋的工程實(shí)例不少，但經(jīng)檢索尚鮮見系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和理論探討。本文對(duì)碳纖維布加固砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一次全面的探索性研究，針對(duì)不同類型的砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)研究、承載力計(jì)算及有限元分析等三個(gè)方面的探討，提出了一些嶄新的思路和方法： 1.對(duì)16片磚墻及7根磚柱進(jìn)行碳纖維布加固試驗(yàn)，分別研究了不同類型的墻片在水平低周期往復(fù)荷載作用下的抗震性能，以及磚柱在軸心與偏心受壓下的抗壓性能，對(duì)比

3、分析了加固前后試件的受力性能與變形特征，并對(duì)不同加固方案的效果進(jìn)行了分析比較。試驗(yàn)結(jié)果證明，采用碳纖維布加固后的砌體墻，其開裂荷載、極限荷載、延性與耗能等指標(biāo)提高明顯；砌體柱抗壓性能也有一定程度提高，但幅度不大。其中，歷史建筑的碳纖維布加固、墻體彎拉破壞的底部錨固、窗洞粘貼碳纖維布方式、帶門洞墻體加固方法、砌體柱須滿包等均反映了本文的一些新的思路。 2.在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，分別對(duì)不同類型墻體建立了簡(jiǎn)化計(jì)算模型，并提出了加固計(jì)算公

4、式。通過計(jì)算分析與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，證明本文公式計(jì)算結(jié)果可以較好地與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合，并具有一定安全裕度，可以應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)。其中，對(duì)開洞墻體建立的計(jì)算模型和公式體現(xiàn)了簡(jiǎn)潔適用的計(jì)算特點(diǎn)。 3.在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，通過有限元分析，探討了開窗洞墻體和未開洞墻體的加固效果，并對(duì)未開洞墻體進(jìn)行了不同高寬比的探討。有限元分析中，本文并未簡(jiǎn)單地運(yùn)用已有程序作過程分析與運(yùn)算，而是針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的特征，用接觸單元模擬砂漿作用，建立磚塊、砂漿離散模