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。     

后加混凝土-砌体组合墙体抗震性能试验研究

根据某实际工程,设计1∶2缩尺的纵向和横向两种组合墙体试件进行低周反复荷载试验。针对后加混凝土构件-砌体组合墙体的承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏模式、混凝土构件的应变和钢筋的应变发展过程等进行研究。结果表明:"拉结(剪切)钢筋+植筋"的连接节点具有可靠的连接性能,可以保证既有砌体结构与后加混凝土构件的协同工作;后加混凝土-砌体组合墙体具有更高的承载力及变形能力;通过等效黏滞阻尼系数对比分析可知,后加混凝土墙体提高了砌体墙的耗能能力;提出了后加混凝土-砌体组合墙体受剪承载力计算式,且与试验结果吻合较好。     

改性活性粉末混凝土面层加固砌体墙抗震性能试验研究

改性活性粉末混凝土(MRPC)具有强度高、延性好、黏结性强、抹面可塑性好等特点,在砌体墙的加固工程中具有广泛的应用价值。通过对6片砌体墙(其中2片未加固墙体,4片墙体采用MRPC材料双面加固)的低周反复荷载试验,并对加固后试件的破坏形态、耗能能力、骨架曲线、延性特征分别与未加固墙体进行对比分析。结果表明:1)加固后的未受损墙体可大幅度提高抗震承载力,加固后的受损墙体不仅能恢复原有承载力,还有一定程度的提高; 2) MRPC面层加固后墙体的整体性明显提高,改变了砖墙的脆性破坏模式; 3) MRPC面层的脱开过程和面层与墙体的摩擦过程显著提高了墙体的抗震耗能能力; 4)加固后墙体在达到极限承载力后会有一个承载力"稳定期",在此阶段承载力基本保持不变,变形可稳定增加,表现出较好的塑性特征。     

大断裂应变PET纤维布和旧牛仔布加固砖墙抗震性能试验研究

为提高既有砌体结构无圈梁构造柱砖墙的抗震性能,进行了大断裂应变PET纤维布和旧牛仔布加固砖墙抗震性能的对比试验研究,包括2片未加固砖墙和3片加固砖墙试件。研究结果表明:粘贴大断裂应变纤维布能够显著提高砖墙的抗剪承载力、变形能力、延性、刚度和耗能能力,若加强锚固措施可进一步提高加固效果;PET加固无圈梁构造柱墙体的各项力学性能提高程度均优于PET加固有圈梁构造柱墙体;粘贴旧牛仔布能显著提高无圈梁构造柱砖墙的抗剪承载力、变形能力、刚度和耗能能力。针对试验过程中砖墙的破坏机理,提出了相应的计算方法,其计算结果与试验结果吻合较好。     

FRP和TRC加固砌体墙受剪性能试验研究

砌体结构的抗震性能较差,且砌体墙作为主要承载构件易在地震中受到面内剪切作用。而加固是提高砌体墙面内受剪性能的有效方法。FRP (fiber-reinforced polymer)和TRC(textile-reinforced concrete)两种材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优势,在应用于砌体结构加固时增强效果显著。为了比较这两种材料加固砌体墙的受剪性能,采用砂浆、FRP和TRC对砌体墙进行加固,进行了加固砌体墙试件的面内受剪试验,分析不同加固方式的破坏模式、承载力、延性和耗能能力。研究表明,未加固和砂浆加固的砌体墙在破坏时有不同程度的脆性特征,采用FRP和TRC加固均可改善这一现象。在本研究试验条件下,FRP和TRC在提升峰值剪应力方面增强效果相似,但TRC加固试件在延性和耗能方面效果更好。最后,结合现有规范中的相关计算方法,计算FRP和TRC加固层的受剪承载力,并且将计算值与试验值进行对比以评估相关计算方法的合理性,结果表明相关计算方法较为保守。     

砌体墙后锚配筋加固抗剪承载力试验研究

针对我国既有砖砌体结构抗震性能的不足及入户施工的困难，本文提出了在砌体墙内部水平钻孔、后锚配筋的加固方法；制作了2片加固墙体试件与2片未加固的对比试件，进行低周反复荷载作用下的对比试验；比较两种不同砌筑砂浆等级下墙体的破坏形态、承载能力的影响。结果表明：后锚配筋加固方法可以提高墙体的抗剪承载能力，结合试件制作与试验中墙片破坏情况综合考虑，对该施工工艺后续具体实施提出了改进建议；根据砌筑墙体后锚配筋的受力机理，建议后锚加固砖墙墙体的抗剪承载力计算可按照现行规范配筋砌体相关规定进行计算。     

高强钢绞线网-聚合物砂浆抗震加固既有建筑砖墙体试验研究

进行5片采用高强钢绞线网-聚合物砂浆面层加固的墙体和1片未加固的对比墙体的低周反复荷载试验,比较5种不同加固方案的破坏形态、承载力、延性和刚度退化等抗震性能。研究结果表明:采用高强钢绞线网-聚合物砂浆加固方法能有效地提高既有建筑砖墙体的极限承载力,改善墙体的延性和刚度退化,从而提高了墙体的抗震性能。分析了相应的加固机理,并提出了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固既有砖墙体受剪承载力的计算方法。     

后张预应力加固砖砌体墙体抗震性能试验研究

提出了采用后张预应力对砖砌体结构进行抗震加固的新技术,为验证加固效果,进行了8片采用后张预应力技术加固的砖砌体墙体在水平低周反复荷载下的试验研究.对比分析了未加固墙体与加固墙体的破坏形态和受力特点.试验结果表明,后张预应力加固砖砌体墙体可以显著提高墙体的抗震性能,加固后墙体的抗剪承载力提高幅度介于1.28～2.11倍之间,延性系数提高幅度介于1.33 ～3.8倍之间,墙体的破坏形态也明显改善.在试验研究的基础上,提出了后张预应力加固砖砌体墙体的施工工艺.     

钢板砌体组合短肢剪力墙加固实验研究

为了研究钢板加固砌体短肢剪力墙体的受剪破坏特征,以及承载力、变形等抗震性能的改善情况,本文分别进行了一片未加固的和一片单面钢板加固的砌体短肢剪力墙低周往复水平加载拟静力对比实验。实验结果表明,相对于未加固的情况,单面加固的钢板砌体短肢组合剪力墙承载力没有提高,但变形性能得到大幅改善,耗能能力有了较大的提高。     

单面钢筋网砂浆面层和混凝土板墙加固开洞砖墙抗震性能试验研究

为研究单面钢筋网砂浆面层和单面混凝土板墙加固老旧砌体结构住宅的抗震性能,通过6个开洞砖墙加固试件的拟静力试验,研究其破坏过程及破坏模式、滞回性能、承载力、刚度退化、延性及耗能能力等,结果表明:植筋连接措施能保证在试验全过程中后加面层或板墙与原砖墙的协同工作性能;单面面层和板墙加固能够显著提升开洞砖墙的抗震性能,可用于老旧砌体结构住宅的纵墙加固以避免入户作业。以GB 50702—2011《砌体结构加固设计规范》和JGJ 116—2009《建筑抗震加固技术规程》为参考依据对加固砖墙受剪承载力的计算方法进行了分析,并对标准规定的面层和板墙加固砖墙受剪承载力计算方法的适用范围进行了探讨。对于窗间墙高宽比适中、竖向压应力较高、砌筑砂浆强度较低的砖墙,GB 50702—2011《砌体结构加固设计规范》中面层加固砖墙的受剪承载力计算公式偏于保守,统一采用板墙加固受剪承载力计算公式则与试验结果更为吻合; JGJ 116—2009《建筑抗震加固技术规程》中面层和板墙加固砖墙受剪承载力计算方法在加固面层砂浆和原砌筑砂浆强度较低时仍然适用,且略偏安全。     

Shear capacity of masonry walls externally strengthened by a cement-based composite material: An experimental campaign

Composite materials are getting more and more common for strengthening existing members and structures; fiber-reinforced polymers (FRP) are widely used, while carbon-fiber-reinforced cement matrix (CFRCM) materials have been more recently proposed especially for strengthening masonry members. In the present paper, the results of an experimental campaign carried out on tuff-masonry walls strengthened in shear by a cement-based composite are reported and commented. The reinforced masonry walls failed after loss of adhesion between the strengthening layer and the masonry substrate. Comparisons between the experimental results and some analytical formulations available in the scientific literature for determining shear resistance of strengthened masonry walls are finally proposed. Huge variability can be observed by applying those alternative formulations which are not able to reproduce the premature nature of the observed failure mode. Consequently, the present study is a thorough experimental report which can be useful for developing and validating more refined theoretical models for describing the ultimate behaviour of masonry walls externally strengthened by FRP.     

碳纤维板嵌缝加固砖墙抗震性能试验研究

粘贴碳纤维片材加固砌体结构可以有效提高其抗震性能,但并不适用于建筑立面有要求的古建砌体结构。为此,采用碳纤维板嵌缝加固砌体墙,即在墙体表面剔除既有水平灰缝内的部分砂浆,通过结构胶将碳纤维板嵌入砌体墙内,使墙体、结构胶、碳纤维板黏结成为整体。该方法既不改变墙体的外观现状,又可以有效提高砌体墙的抗震性能。为研究这种方法对砌体结构的加固效果,通过3片墙体的低周往复荷载试验,对比研究了单面和双面碳纤维板材嵌缝加固砌体砖墙的抗震性能。试验结果表明：碳纤维板材嵌缝加固可以改变墙体的破坏模式,使墙体的破坏模式由脆性的剪切破坏转为延性较好的弯剪破坏或者弯曲破坏,显著提高墙体的承载能力、变形能力、延性和耗能能力;与未加固墙体相比,单面加固和双面加固墙体的位移延性系数分别提高了3.94%和25.81%,双面加固墙体的延性提高幅度更大;与单面加固墙体相比,双面加固墙体的滞回曲线更加饱满,耗能能力更强。     

钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙试验研究及静力非线性分析方法

为研究钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙的抗震性能,针对这一加固结构的非线性分析方法,在钢绞线网聚合物砂浆加固砖墙的抗震性能试验基础上,对钢绞线网聚合物砂浆加固砖砌体的界面剥离行为进行专题试验研究。试验结果表明,加固后墙体有良好的延性和抗震性能,但加固层存在剥离现象,使得钢绞线应力发挥小,远低于其极限强度。在试验研究的基础上,提出相应的静力非线性分析方法,考虑界面剥离影响后,采用此方法,可以获得具有下降段的荷载-位移曲线,总体趋势与试验符合较好。     

喷涂聚氨酯加固黏土砖砌体墙抗震性能有限元分析

为考察聚氨酯弹性体的力学性能及其对黏土砖砌体墙抗震性能的加固效果,对29个聚氨酯弹性体试样进行轴向拉伸试验,得到其在准静态条件下的三折线受拉应力-应变拟合曲线,利用ABAQUS对喷涂聚氨酯弹性体砖砌体墙建立有限元模型。通过对比6片未加固黏土砖墙试验结果,对砖砌体墙有限元模型的可靠性进行验证,利用验证后的模型研究在平面内拟静力加载条件下,不同聚氨酯弹性体层厚度(3、6、9 mm)、不同加固方式(单面加固、双面加固)对砖砌体墙抗震性能的影响。研究结果表明：无论是喷涂单面或双面聚氨酯弹性体均可提高砖砌体墙的滞回性能。相较于未加固模型,聚氨酯加固模型的峰值荷载、位移延性系数和总耗能分别提高了8.09%~10.05%、25.26%~34.02%和17.94%~19.54%。针对单面加固模型,当加固厚度在6 mm以内时,模型承载能力和变形能力随着厚度的增大略有提高;当加固厚度超过6 mm时,其承载能力和变形能力随着厚度的增大却略有降低。     

高延性混凝土单面加固构造柱约束砖砌体墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土(HDC) 单面加固构造柱约束砖墙的抗震性能,对4片HDC加固砖墙和4片作为对比试件的未加固砖墙进行了低周反复荷载试验,分析了单面HDC面层加固构造柱约束砖墙的破坏形态、滞回性能及刚度退化等特性。试验结果表明：单面HDC面层可对墙体形成有效约束,显著提高墙体的承载力和侧向刚度,延缓墙体开裂和刚度退化;加固试件具有较高的残余承载力,破坏主要集中于HDC面层;构造柱约束砖墙的砌筑砂浆强度对HDC面层加固后的砖墙抗剪承载力的提高无显著影响。为给HDC单面加固构造柱约束砖墙的设计提供参考,基于试验结果,提出了受剪承载力计算式,公式的计算值接近且低于试验值。     

光纤传感技术在高强钢绞线加固砖墙体试验中的应用研究

进行了5片采用高强钢绞线-聚合物砂浆面层加固的墙体和1片未加固的对比墙体的低周反复荷载试验,比较了5种不同加固方案的破坏形态、延性和刚度退化等抗震性能.通过在加固墙体的钢绞线网上布设分布式光纤传感器来测得试件在各主要工况下其内部钢绞线的应变分布规律.研究结果表明:采用该种加固方法可以有效地提高既有低强度砖墙体的抗震性能.钢绞线应变分布规律与该类受力状态下的墙体应变分布一致,采用该技术可以更好的得到钢纹线应变分布情况及其在墙体加固中发挥的效率.     

基于RVE方法的喷射混凝土加固多层砌体结构抗震性能分析

采用砌体等效体积单元方法对喷射混凝土加固后的多层砌体房屋抗震性能进行了分析.分别建立了原有结构和加固结构的有限元分析模型并进行了时程分析.探讨了喷射混凝土加固方法对结构周期、侧向刚度以及墙体应力水平的影响.研究表明,采用喷射混凝土加固方法能够有效地提高结构刚度、增强结构的抗震性能.喷射混凝土面层承担了大部分的墙体地震剪...     

内构造柱加固砌体墙抗震性能有限元分析

介绍了内构造柱抗震加固砌体墙的方法,采用大型有限元软件ABAQUS6.6,对单调水平荷载下,内构造柱加固墙体的受力性能进行了有限元分析,并将其与外构造柱加固墙体及未加固砌体墙的受力性能进行了对比分析。分析表明,虽然加固后墙体的抗剪承载力提高得并不显著,但加固后墙体的延性系数却显著提高了,其中内构造柱加固墙体延性系数比未加固墙体提高了121.1%,比外构造柱加固墙体提高了26.6%。这种新的加固方法能显著提高砌体墙的抗震性能,具有好的工程应用意义。     

碳纤维布加固修复砖砌体的研究与工程实践

通过 4片碳纤维布加固砖砌体在周期反复荷载作用下受力性能的试验 ,研究了粘贴碳纤维布加固修复砖砌体这种方法的有效性。研究了碳纤维布加固砖砌体的受力特性 ,分析了碳纤维布的用量以及“X”形贴布方式等因素对砖砌体加固效果的影响 ,还提出了碳纤维布加固砖砌体抗剪承载力的简化计算方法。在此基础上 ,进行了碳纤维布加固修复砖砌体的工程实践。