碳纤维加固砌体墙抗震抗剪承载力计算及模拟

对CFRP加固砌体墙进行了相关研究。通过Matlab软件对大量数据进行了拟合分析,推导出CFRP加固砌体墙抗减承载力的修正计算公式,并通过ABAQUS有限元模拟软件对不同竖向压应力与不同高宽比下的碳纤维布加固砌体墙试件进行了低周往复荷载试验模拟,与推导公式进行了对比验证,发现二者能良好吻合。通过数值模拟与试验分析,研究了不同因素下CFRP加固砌体墙承载力、刚度、延性系数及耗能能力等抗震性能。     

斜向粘贴纤维片材加固砌体墙的抗剪承载力分析

在收集多个斜向粘贴纤维片材加固砌体墙的试验数据和抗剪承载力计算公式的基础上,对比分析了这些计算公式所考虑的参数,并将斜向粘贴纤维片材加固砌体墙的抗剪承载力计算公式计算值与试验实测值进行对比,结果表明这些公式计算值不能与所有试验结果较好吻合。在综合考虑纤维片材条带数、墙体高宽比、材料强度、贴布率等因素的基础上,通过统计分析提出了新的纤维片材加固砌体墙的抗剪承载力计算公式及纤维片材参与工作系数。经过对比分析可知,本文公式计算结果与收集的试验数据吻合较好。     

CFRP板加固砖墙的抗剪承载力

根据经试验验证的有限元模型，选取272种有代表性的墙体，采用ANSYS软件对水平荷载作用下CFRP加固砖墙的受力性能进行了数值模拟分析。结果表明：用CFRP板加固后砖墙的抗剪承载力提高，墙体加固率的适宜范围为0．0006-0．0012；极限状态下CFRP板应变发挥系数取决于砖墙承受的竖向压力及砖墙的加固率；CFRP板的作用相当于拉压杆。以数值模拟分析结果为基础，对已有试验回归结果进行了修正扩充，给出了CFRP板加固砖墙抗剪承载力的计算公式。     

纤维片材加固砌体墙抗剪承载力公式对比分析

在收集整理现有水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙抗剪性能试验数据及抗剪承载力计算公式的基础上,对水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙抗剪承载力计算公式考虑的因素及试验数据的分布进行分析整理,根据收集的试验数据对受剪承载力公式的准确性进行探讨,在分析试验数据的基础上提出了纤维复合材参与工作系数的计算公式,并通过水平粘贴及井字形纤维片材加固砌体墙的抗剪承载力试验实测值与计算值的对比,验证了各抗剪承载力计算公式的适用范围和准确性。结果表明各计算公式的准确性不同,综合考虑轴压比、墙体高宽比、贴布率等多种影响因素的纤维复合材参与工作系数计算公式能更好地反映水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙中纤维片材的利用率,采用此纤维复合材参与工作系数值而计算得到的水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙抗剪承载力计算结果与试验实测值吻合更好。     

横向粘贴CFRP砖砌体墙在水平荷载作用下有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对碳纤维布加固砖砌体墙的试验过程进行了模拟分析。模拟了三种不同的碳纤维布加固方式,对砖砌体和碳纤维布分别进行了应力分析,并对三种碳纤维布加固方式的抗剪承载力进行计算和比较,从而得到较为理想的加固方式。有限元分析结果表明,粘贴碳纤维布可以有效提高砖砌体墙的抗剪承载力,且在砖砌体墙上横向和竖向均粘贴碳纤维布能够有效控制横向碳纤维布的剥离。     

TRC加固砖砌体墙抗剪承载力分析

砌体墙是砌体结构的主要承载构件,在地震等自然灾害中容易因抗剪承载力不足发生破坏。纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete, TRC)加固是提高砌体结构安全性的有效方法之一。本文主要通过斜压剪切试验研究TRC加固砖砌体墙的抗剪承载力,分析TRC加固使用纤维编织网层数以及单、双侧加固对抗剪承载力的影响。基于试验研究结果,主要分析TRC加固后砖砌体墙的失效模式、剪应力 应变曲线、抗剪强度以及抗剪承载力计算与设计方法等。结果表明：TRC加固可以有效控制砖砌体墙产生的裂缝,墙体失效时的完整性得到保证,并未发生倒塌;TRC加固墙体具有良好的峰值后行为与延性特征,抗剪强度相较于未加固墙体得到有效提升;采用ACI 549-4R建议方法获得的抗剪承载力设计值非常保守,通过在设计阶段将抗剪承载力分为正常使用极限状态(SLS)和承载力极限状态(ULS)可以有效缓解设计值的保守性。研究结果可以为TRC在砌体结构加固领域的应用提供试验与理论依据。     

AFRP加固砖砌体双剪试件抗剪承载力

从HFRP加固砖砌体双剪试件的受力模型入手,从理论上分析试件的加固受力机理,推导抗剪承载力计算公式,并进行芳纶纤维复合材料(AFRP)加固砖砌体双剪试件的验证性试验研究。结果表明,所推导的理论计算公式与试验结果吻合较好。并得出影响AFRP布加固砖砌体抗剪极限承载力的主要因素是:有效发挥系数γ、摩擦系数μ和AFRP布条带轴线与灰缝方向的夹角θ。     

AFRP加固标准砖砌体试件双剪试验

本文对27个芳纶纤维布(AFRP)加固标准砖砌体试件进行了双剪试验研究.试验结果表明,AFRP加固砖砌体的受剪极限承载力得到了明显的提高,其主要影响因素为有效发挥系数、摩擦系数以及AFRP布条带轴线与灰缝方向的夹角.理论分析表明AFRP布对砖砌体受剪承载力提供了直接和间接的作用,在此基础上提出了加固砌体的受剪承载力计算公式.     

FRP加固砖砌体墙的试验研究与分析

介绍了FRP加固砖砌体墙的试验研究以及受剪承载力分析。通过不同砂浆强度和高宽比的两批试 验,验证了FRP加固砌体墙能够有效提高其抗裂性能,改变破坏形态,提高受剪承载力,使抗震性能得到显著 改善。在此基础上,通过对砌体墙剪切破坏机理和FRP加固作用的分析,针对不同剪切破坏形态提出了受剪 承载力计算方法。试验结果验证,建议公式能够较为准确地计算砌体墙的受剪承载力。     

CFRP网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁的#br# 抗剪性能与计算公式

为揭示不同网格单位加固量对碳纤维增强复合网格(carbon fiber reinforced polymer grid,简称CFRP grid) 聚合物水泥砂浆(polymer cement mortar,简称PCM)复合加固钢筋混凝土(reinforced concrete,简称RC)梁抗剪性能的影响,构建CFRP网格-PCM加固RC梁的承载力计算方法,文章首先对7根采用CFRP网格 PCM复合加固RC梁进行四点弯曲静力加载试验,并在试验研究的基础上,提出基于横竖双向网格实际抗剪贡献的CFRP网格-PCM加固RC梁的承载力计算公式。研究结果表明：采用CFRP网格-PCM复合加固RC梁能显著提高其抗剪承载力,其中CFRP网格对于抗剪承载力的提高发挥主要作用,而PCM仅起到黏结剂的作用;加固梁的抗剪承载力与CFRP网格单位加固量呈正相关,但CFRP网格的协同变形性与CFRP网格单位加固量呈负相关;所提出的抗剪承载力计算公式与试验结果吻合良好。     

板墙加固短肢砌体剪力墙抗剪承载力试验研究

针对现有砌体结构墙肢宽度超限,研究短肢砌体墙在板墙加固前后的工作性能、受剪承载力及破坏形态。本文采用了两片高宽比为1.75的砖墙,进行了全尺寸模型的水平低周反复荷载试验。试验研究表明,未加固短肢砌体墙片发生弯曲受压破坏,板墙加固的短肢砌体墙片发生弯曲受拉破坏。结合试验现象给出了板墙加固短肢墙体发生弯曲受拉破坏时的抗剪承载力计算公式,计算与试验结果基本吻合,可供工程设计及加固时参考。     

钢筋-砂浆面层交叉条带法加固砌体结构单片墙拟静力试验研究

为建立设置钢筋-砂浆面层交叉条带的加固墙体抗剪承载力计算公式,分析钢筋-砂浆面层交叉条带与母墙之间的共同工作机理,进行了12片高宽比不大于1的单片墙拟静力试验。试验结果表明,在砖砌体墙单侧或双侧增抹40～60mm厚、250～300mm宽的钢筋-砂浆面层交叉条带对于砌体墙的抗震性能有较大的提高,加固后墙体的极限承载力比未加固墙体提高了40%以上,延性明显提高,经机理分析和数值拟合而建立的加固后组合墙体的抗剪承载力计算公式的计算值与试验值吻合较好。     

二次受力CFRP布加固钢筋混凝土梁的受剪性能研究

在CFRP加固钢筋混凝土梁受剪承载力的基本假定的基础上,采用桁架-拱模型,推导出了一次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的斜截面受剪承载力计算公式,考虑了CFRP受力的不均匀性,采用CFRP的有效应变,并在一次受力的基础上,考虑了二次受力对CFRP抗剪的不利,推导出了二次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的受剪承载力公式.     

板墙加固短肢砌体剪力墙抗剪承载力试验研究

针对现有砌体结构墙肢宽度超限,本文采用了两片高宽比为1.75的两片砖墙,进行了全尺寸模型的水平低周反复荷载试验,研究了短肢砌体墙片在板墙加固前后的工作性能、受剪承载力及破坏形态,并给出了板墙加固后墙体抗剪能力的建议计算公式,计算结果与试验结果符合良好,可供工程设计及加固时参考.     

复合材料网格加固砌体墙抗剪试验研究与分析

传统砌体结构加固方法在抗剪性能、耐久性、耐腐蚀性等方面存在一定缺陷,对此,提出了纤维增强复合材料网格加固砌体结构的新型加固方法,以期获得更好的砌体结构抗剪加固效果。对6个砌体墙试件进行拟静力试验,研究不同试验条件下复合材料网格加固对砌体墙抗剪性能的影响,提出复合材料网格加固砌体墙抗剪承载力的计算式。     

已建砌体房屋低预应力度体外预应力砌体墙抗震加固研究

针对目前大量存在的已建砌体房屋需进行抗震加固的课题,论文提出了新的抗震加固方案,即在砌体墙上施加横向体外预应力,形成横向预应力砖砌体墙。推导出横向预应力砖砌体结构抗剪承载力计算公式,并对横向预应力砖砌体墙进行抗裂、抗剪性能的试验研究,对试验结果进行总结分析,并将试验结果与理论计算结果进行比较。     

预应力CFRP片材抗剪加固钢筋混凝土T梁试验研究

针对外贴FRP片材抗剪加固钢筋混凝土梁存在材料利用率低、易发生剥离破坏等问题,开发了用于抗剪加固的CFRP片材预应力张拉和锚固系统,给出了相应的施工工艺和方法。为验证提出系统的有效性,进行了预应力CFRP片材抗剪加固钢筋混凝土T型截面梁试验。基于CFRP片材断裂的破坏模式,提出了预应力CFRP片材加固钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算公式。结果表明,该文开发的预应力张拉和锚固系统能有效地对CFRP片材施加预应力,减少预应力损失。预应力CFRP片材抗剪加固梁均发生以受压区混凝土压碎为标志的受弯破坏模式,锚固装置能够确保CFRP片材在断裂之前不发生剥离破坏。预应力CFRP片材对混凝土梁斜裂缝的产生和发展有明显的抑制作用,加固后钢筋混凝土梁的抗剪承载力得到大幅提升。计算结果与试验值吻合较好,验证了加固梁抗剪承载力模型的有效性。     

高性能纤维增强水泥基复合材料条带加固砖砌体墙抗震性能试验研究

高性能纤维增强水泥基复合材料(ECC)具有超高的极限抗拉应变,在土木工程领域具有广泛的应用前景。针对量大面广的无圈梁构造柱砖砌体房屋,研发了高效的ECC加固方法,对2片未加固砖墙和2片加固砖墙开展了拟静力试验研究。试验结果表明:ECC条带加固能显著提高砖砌体墙的抗剪承载力、变形能力和耗能能力,施工工艺可保证ECC条带与砖砌体墙的可靠黏结。加固后无圈梁构造柱墙体的各项力学性能均优于未加固的有圈梁构造柱墙体。     

自密实混凝土板墙加固低强度砂浆砖砌体的试验研究

为研究自密实混凝土板墙加固低强度砂浆砖砌体的抗剪性能,共做了6个墙体加固试件。通过改变竖向压力、单双面加固、配筋形式等参数,研究了不同条件对试件加固性能的影响。试验结果表明,低强度砖砌体经自密实混凝土板墙加固后,抗剪承载力和抗侧刚度都有大幅度提高,其中抗剪承载力提高80%~160%。加固后墙体具有良好的延性,滞回耗能能力增强。通过对试验结果的分析研究并与其他类似试验进行对比,提出了加固后墙体的抗剪承载力计算公式。     

碳纤维布抗震加固砖砌体墙的试验研究

通过五片碳纤维布加固砖砌体墙的低周反复试验,分析了碳纤维布加固砖砌体墙的抗震性能。试验结果表明,加固后的墙体抗震性能得到明显改善,影响加固效果的主要因素包括碳纤维布的排列方式、面积和锚固情况;提出了碳纤维布加固砖砌体墙的抗剪强度计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。