外文翻譯--用frp復合材料加固的無筋紅磚墻的平面外受彎性能

1、<p><b>　　畢業(yè)設計</b></p><p><b>　　外文資料翻譯</b></p><p>　　原文題目：Out-of-plane flexural behavior of unrein- forced red brick walls strengthened with FRP composites　　　　　

2、　　　　　　　　　　　　　　　　　 </p><p>　　譯文題目： 用FRP復合材料加固的無筋紅磚墻的 </p><p>　　平面外受彎性能 　　　　　　　　 </p><p>　　院系名稱： 土木建筑學院 專業(yè)班級： 土木工程0703班 </p><p>　　學生姓名：

3、 　 　 學 號： 20074040329 </p><p>　　指導教師： 教師職稱： 副教授 　 </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>　　附件1：外文資料翻譯譯文</p><p>　　用FRP復合材

4、料加固的無筋紅磚墻的平面外受彎性能</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文展示了一項研究的結果，此研究對利用玻璃鋼復合材料加強過的無筋紅磚墻的外表面彎曲特性進行了評估。此試驗完全遵循ICC-ES AC 的125條流程規(guī)定。在此實驗過程中，對四個UMR紅磚墻進行全面性的破壞試驗。其中一面墻未加復合材料（如圖所建），作為參照標準；其余三面墻利用

5、E-glass/epoxy或纖維結構碳/環(huán)氧復合材料所構成的不同纖維結構進行加強。本文就使用正交鋪設層合板對最終模型失敗的影響進行了研究。所有實驗結果證實：玻璃鋼復合材料構成的增強系統(tǒng)對無筋紅磚墻的外表面彎曲特性有了很大的提升。此外，一個分析模型被設計出來對墻的改造極限承載能力進行預測。該分析模型建立在變形協(xié)調和節(jié)力平衡的基礎上，并采用了一個簡單的分析程序。試驗結果和理論數值得到了很好的吻合。2007年愛思唯爾有限公司保留所有權利。&l

6、t;/p><p>　　關鍵詞：層壓制品 分層法 機械測試 糊成型 基礎設施</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在一般情況下，未使用加固材料（URM）建筑物在地震中表現(xiàn)很差。URM建筑物受地震應力時長呈現(xiàn)出兩種破壞原因。第一種破壞源于那些被設計用來形成抗橫向負荷系統(tǒng)所受到的平面剪力。另一種破壞原因源于地震慣性所引起的彎曲張

7、力。另外過多的外表面彎曲也是URM建筑物喪失負載承受能力的一個重要原因。圖1展示了一個典型的受過多外表面地震應力而受到破壞的非增強型紅磚墻。復合材料為現(xiàn)有的和歷史的無筋砌體材料都提供了很具有吸引力的增強性能。</p><p>　　在過去的幾十年里，復合材料已被成功的應用到加強鋼筋混凝土，鋼材和木材結構等工程領域中。在Mosallam[1]中對復合材料在不同應用領域的修復和重建進行了深入的探討。最近一些研究針對受到

8、地震，風力和側向土壓力破壞的加強墻和非加強墻利用聚合物復合材料維修的性能進行評估。在此應用復合材料主要有以下好處：(i)應用簡單；(ii)保護墻壁的幾何和建筑細節(jié)； (iii)有很高的強度和質量比；(iv)相比金屬材料增強系統(tǒng)有更高的抗腐蝕能力。本文對無筋砌體墻外表面用增強聚合物（FRP）的復合材料層壓板增強后平面彎曲性能的理論和試驗結果做了簡要的總結。</p><p>　　圖1.由于平面外地震力而失效的無筋紅磚

9、墻</p><p><b>　　相關工作</b></p><p>　　使用復合材料加強砌體最早在位于瑞士Dubendorf的瑞士聯(lián)邦材料實驗室得到應用。在那個地區(qū)的研究試點之一曾被施瓦格勒報告[2]。一項檢驗使用碳/環(huán)氧層壓板加強的六層建筑的砌體墻的承載能力的程序基于這項實驗研究的結果得以執(zhí)行[3]。Gilstrap和Dolan [4]對使用不同復合材料增強的無筋砌體

10、墻的結構特性的試驗結果進行了報道。使用不同的邊界條件進行了不同大小規(guī)模的測試。對墻壁在受到線性負載和集中負荷的條件下都進行了測試。阿爾伯特等[5]對使用高分子復合材料作為無筋砌體墻外部增強系統(tǒng)進行了相似的試驗研究。在他們的試驗中，對那些受到很少破壞或完好無損的樣本進行了評估。調查中，他們應用了包括復合材料應用量，外表層纖維結構和負載類型等參數指標。甘茲等人[6]研究了四種增強砌體墻的符合材料，即：E-glass/epoxy、E-glas

11、s/polyester、無堿玻璃與環(huán)氧樹脂復合面料布、無堿玻璃纖維布用聚酯樹脂。實驗結果顯示，由于復合材料和砌體墻之間分離層的影響負載——偏轉量之間呈現(xiàn)了明顯的非線性關系。對加強型砌體梁的特性進行了分析性研究[7]。委拉斯開茲[8]和迪馬斯等[9]對用玻璃/環(huán)</p><p><b>　　目的和動機</b></p><p>　　包括建筑、拱門、橋梁、煙囪在內的大部分歷

12、史結構都亟需得到及時的維修或紅色粘土磚低強度砂漿的加固。迄今為止，關于利用玻璃鋼復合材料加固的紅磚墻的特性的研究論文卻發(fā)表的很有限。此外，一些研究突出了不同負載類型對式樣測試的墻板最終表現(xiàn)特性的重大影響。因此，準確模擬地震活動的作用在平面磚石墻外表面的慣性力是至關重要的。樣本墻體的線性或者集中負荷形成壓力集中區(qū)域，加速了漿砂的老化和弱化，從而導致了實驗室模擬特性比實際工程中過早失效的表現(xiàn)。過早的砂漿線路失效源于集中在復合材料層壓板是那個

13、的高強度的線性或分布負荷的剪力作用。這些集中的剪應力嚴重地影響了復合材料層壓板的強度并且增加了原始墻層和復合材料壓板層之間斷裂的可能性。為了準確模擬地震作用產生的負載作用并且避免潛在的過早失效的模型，我們在本實驗中應用了統(tǒng)一的靜水壓力標準。</p><p>　　在大多數情況下，舊的歷史無筋砌體墻結構需要提升抵抗地震的平面剪力和表面彎曲應力的性能。為了滿足這些要求，需要使用多維復合材料系統(tǒng)（例如跨層，角鋪設或準各向

14、同性分層）來達到最佳的改造設計。到目前為止，還沒有有關不同方向復合材料增強的耦合作用方面論文的發(fā)表。本文針對此影響問題進行了調查和討論。此外，這是一個所有測試程序都通過(ICC-ES)標準驗收的項目。</p><p><b>　　試驗方案</b></p><p><b>　　墻體樣本</b></p><p>　　共有建造四

15、個測試失敗的無筋砌體墻試樣，墻壁尺寸為2.64米×2.64米（8.67英尺×8.67英尺），厚度為一磚。大尺寸墻壁的選擇是為了避免規(guī)模效應并用此來反映弱砌體墻在負載條件下的外表面彎曲特性。表1描述了本報告涉及的墻體試樣。正如前面所提，所有的國際準則理事會評估服務（ICCES）驗收標準程序如下所示。</p><p><b>　　表1</b></p><p

16、><b>　　樣本墻的說明</b></p><p><b>　　砂漿</b></p><p>　　這些墻壁標準型- S的砂漿建造而成?；旌仙皾{比例遵循照美國ASTM的C -270標準。通過對同一批次制造的6個直徑為50.8毫米（200）高為101.6毫米（400）的缸體的測試得到平均砂漿的壓強。上次測試的日平均強度為21.37兆帕（3100

17、磅）。</p><p><b>　　紅磚</b></p><p>　　我們采用從建筑材料商處易得的常見的紅磚墻，標稱尺寸為20.32厘米（8英寸）×10.16厘米（4英寸）×5.72厘米（214英寸）。在此紅磚墻上進行了兩測試的種類： (i)單位磚壓縮試驗，以確定最終壓強度（如參考圖2）； (ii)棱鏡測試確定合并后單位磚塊的抗壓強度（參考圖 3）

18、。從單位磚塊測試，我們得到磚的平均強度為25.00 MPa[3.63 ksi]；從棱鏡測試，得到了16.00 MPa[2.33 ksi]這一稍低的測試結果。</p><p><b>　　復合材料</b></p><p>　　對這兩種碳/環(huán)氧和E-glass/epoxy復合系統(tǒng)進行了評價。每個系統(tǒng)組件，包括纖維和環(huán)氧樹脂，并按照認證隨機抽樣與ICC-ES的（AC85[2

19、0]）的要求，得到規(guī)范。確保所有的非現(xiàn)成復合材料在實驗室中的使用能夠真實代表材料在現(xiàn)場使用的情況，這是至關重要的過程。</p><p>　　圖2.單塊粘土紅磚的壓縮試驗</p><p>　　圖3.棱柱測試的安裝和結果</p><p><b>　　測試安裝</b></p><p>　　所有樣本在如圖4所示的一個水袋狀的結構

20、框架中進行測試。每個試樣施加統(tǒng)一的液壓荷載，知道最終發(fā)生破壞（參見圖5）。所施加的壓力通過直接連接到加載框架的數據采集計算機程序控制。之后的荷載循環(huán)加載/卸載機制是專門用于這些測試的設計。在所有的測試中使用3.45千帕/分鐘（72平方英尺/分鐘）的加載速率。.試樣墻體只能兩個平行邊簡支，而其他兩邊不受支撐。在所有的測試中用一個校準的壓力傳感器來控制和測量水壓。所有的數據用電腦數據采集系統(tǒng)進行監(jiān)測和記錄，該系統(tǒng)還在測試過程中提供實時數據監(jiān)

21、控。撓度和應變的數據分別采用線性可變差動傳感器（LVDTs）和電子應變計進行測量。利用計算機數據采集系統(tǒng)進行撓度和應變數據的收集。應力/應變（r/ E）和荷載/變形（P/ d）的曲線由每個試樣及局部和最終失效模式的記錄和分析繪制的。圖6顯示了邊界條件和不同的撓度和應變片的位置。</p><p>　　圖4.水袋墻的平面外實驗臺</p><p>　　圖5.典型的靜水壓加載墻壁的樣本</p