高延性混凝土加固无筋砖砌体墙抗震性能试验研究

为提高砖砌体墙的抗震性能,采用高延性混凝土（HDC）对其进行加固,对4片HDC加固砖墙和2片作为对比试件的未加固砖墙进行低周水平往复加载试验,主要研究不同加固形式（构造带加固和面层加固）及墙体砂浆强度对加固砖砌体墙的滞回性能、破坏形态、水平承载力及刚度退化等抗震性能的影响。试验结果表明：采用HDC加固可显著提高墙体的承载力和位移延性,延缓墙体开裂和刚度退化,改善墙体的脆性破坏特征;HDC构造带可对砖墙形成有效约束作用,改变墙体的破坏模式。基于试件的破坏形态,提出加固墙体的承载力计算方法,并根据试验结果进行了验证。     

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。     

高延性混凝土加固剪力墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土(HDC)加固剪力墙的抗震性能,设计了3个剪跨比为2.1的剪力墙试件,采用HDC面层和钢筋网HDC面层进行加固,通过低周往复加载试验,研究其破坏形态、变形能力、耗能能力及刚度退化特性。试验结果表明：未加固试件破坏时,墙体底部混凝土压碎剥落;采用HDC加固的试件,加固层对内部混凝土形成良好的约束作用,提高了试件的耐损伤能力,试件破坏时内部混凝土虽被压碎,但未出现面层剥落现象;与未加固试件相比,HDC面层加固试件的屈服荷载、位移延性系数和耗能能力分别提高12.8%、15.5%和22.0%;在加固层中配置钢筋网,可增加HDC面层与内部混凝土的协同工作能力,进一步提高剪力墙的变形能力和耗能能力,但对承载力的影响较小;加固试件的刚度提高不明显,但刚度退化较为缓慢。考虑HDC加固层作用,建立了HDC加固剪力墙压弯荷载的计算方法,且计算值与试验值均吻合较好。     

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。     

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。     

纤维增强水泥基复合材料面层加固砖墙抗震性能试验研究

以无圈梁构造柱砖墙为研究对象,对比了采用不同形式的纤维增强水泥基复合材料面层加固后砖墙的抗震性能.共开展了 1片未加固砖墙、4片纤维增强水泥基复合材料加固砖墙和1片钢筋网水泥砂浆加固砖墙的伪静力试验.结果表明,采用纤维增强水泥基复合材料面层加固砖墙可以显著提高砖墙的承载能力和变形能力;单面全墙面面层加固对原墙体抗震性能...     

水泥砂浆及钢筋网水泥砂浆单面加固低强度砖墙抗震性能试验研究

针对目前量大面广且急需抗震加固的老旧砌体结构房屋,设计了4组共12片砌筑砂浆强度等级低于M2.5的低强度砖墙,其中4片未加固砖墙、4片单面水泥砂浆加固和4片单面钢筋网水泥砂浆加固砖墙,通过拟静力试验,研究了水泥砂浆及钢筋网水泥砂浆单面加固对低强度砖墙破坏模式、承载力、变形能力、延性、耗能能力等的影响。结果表明:加固面层可改善原砖墙的脆性破坏模式,提高受剪承载力、变形和耗能能力,减小承载力以及刚度的衰减等;竖向压应力为0.1 MPa的低强度砖墙,采用单面40 mm钢筋网水泥砂浆面层加固后,其抗震性能没有明显好于采用单面20 mm水泥砂浆面层加固的砖墙,竖向压应力为0.6 MPa时前者抗震性能明显好于后者;竖向压应力为0.6 MPa的低强度砖墙,采用钢筋网水泥砂浆面层加固时,即使竖向钢筋不锚入底梁也能达到屈服。     

体外预应力加固两层砖砌体墙体拟静力试验研究北大核心

针对既有多层砌体房屋抗震能力不满足鉴定要求的问题,提出了沿房屋全高设置体外预应力筋的全高预应力抗震加固法和在楼层间设置体外预应力筋的层间预应力抗震加固法。为验证加固效果,进行了6片两层砖砌体墙体的拟静力试验研究,对比分析了未加固墙体、全高预应力加固墙体、层间预应力加固墙体以及钢筋网砂浆面层加固墙体的破坏形态和抗震性能。结果表明,预应力加固和钢筋网砂浆面层法加固均可以明显改善墙体的破坏形态,提高开裂荷载、受剪承载力和变形能力;预应力加固墙体的开裂荷载、变形能力与钢筋网砂浆面层法加固墙体基本相当,但是受剪承载力要高于钢筋网砂浆面层法加固墙体。预应力筋还可以降低砖墙的刚度退化速率,有效提高结构的开裂后刚度。预应力加固墙体的耗能能力明显高于钢筋网砂浆面层加固墙体。该加固方法基本不改变墙体的弹性抗侧刚度,加固后墙体的质量也基本没有增加,是一种低影响的抗震加固方法。     

页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体抗震性能试验研究

为研究页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体的抗震性能,以有无构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式作为设计参数设计并制作10个试件,对其进行水平低周反复荷载试验。分析了该类墙体在拟静力荷载作用下的破坏过程和破坏形态,研究了构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式对其承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能、刚度退化等的影响。试验结果表明:构造柱-圈梁体系充分发挥了其对内部砌体墙的约束作用,实现了墙体"裂而不倒"的目标;增加竖向压应力、减小高宽比,均可提高墙体的受剪承载力,减缓墙体刚度退化速度;构造柱的存在对提高墙体受剪承载力和延性均有明显效果;洞口的削弱作用使墙体受剪承载力下降,耗能能力变差。建立了页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

体外预应力加固两层砖砌体墙体拟静力试验研究

针对既有多层砌体房屋抗震能力不满足鉴定要求的问题,提出了沿房屋全高设置体外预应力筋的全高预应力抗震加固法和在楼层间设置体外预应力筋的层间预应力抗震加固法。为验证加固效果,进行了6片两层砖砌体墙体的拟静力试验研究,对比分析了未加固墙体、全高预应力加固墙体、层间预应力加固墙体以及钢筋网砂浆面层加固墙体的破坏形态和抗震性能。结果表明,预应力加固和钢筋网砂浆面层法加固均可以明显改善墙体的破坏形态,提高开裂荷载、受剪承载力和变形能力;预应力加固墙体的开裂荷载、变形能力与钢筋网砂浆面层法加固墙体基本相当,但是受剪承载力要高于钢筋网砂浆面层法加固墙体。预应力筋还可以降低砖墙的刚度退化速率,有效提高结构的开裂后刚度。预应力加固墙体的耗能能力明显高于钢筋网砂浆面层加固墙体。该加固方法基本不改变墙体的弹性抗侧刚度,加固后墙体的质量也基本没有增加,是一种低影响的抗震加固方法。     

后植筋加固砖墙体抗震性能试验研究

针对砌体的加固,提出了采用机械开凿的方法在砌体上开水平槽植入钢筋并以高强灌浆料握裹固定的后植筋加固方法,制作了2片采用后植筋加固的墙体试件和2片未加固的对比墙体试件,进行了低周反复荷载作用下的对比试验,比较2种不同高宽比加固墙体的破坏形态、承载力、延性、刚度退化和耗能等抗震性能。研究结果表明：采用后植筋加固的墙体受剪承载力较对比墙体提高25%,延性和耗能能力也有很大提高。通过分析后植筋加固墙体的受力机理,提出了后植筋加固墙体受剪承载力的计算式。     

多层砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

为了研究砌体填充墙沿框架层不连续布置对框架结构抗震性能的影响,进行了3榀两层单跨砌体填充墙框架结构模型、1榀单层单跨砌体填充墙框架结构模型、1榀两层单跨框架结构模型和1榀单层单跨框架结构模型的对比试验,分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、承载力退化和耗能性能等抗震性能指标。结果表明：无论是单层单跨还是两层单跨的砌体填充墙框架结构,其水平峰值荷载和初始刚度比相应的纯框架结构均有较大幅度的提高,且其刚度退化程度比相应纯框架结构要缓慢;砌体填充墙的存在提高了框架结构的抗侧刚度和水平峰值荷载,使框架结构的变形由剪切型逐渐转变为弯剪型;砌体填充墙参与了结构的滞回耗能,填充墙框架的位移延性和累积耗能能力明显优于框架;砌体填充墙沿框架层不连续布置会引起框架结构层间侧移刚度和层间受剪承载力发生突变,影响框架结构的破坏形态,但由于砌体填充墙参与了框架结构的滞回耗能,故其仍具有较好的抗震性能。     

用增设钢筋混凝土墙提高砌体结构抗震性能的试验研究

目前大量既有多层砌体结构住宅面临增设电梯、成套改造等功能性改造的需求,利用功能性改造时后加的混凝土墙提高既有多层砌体结构的抗震性能是一种有益的探索。文中提出了三种后加混凝土墙与砌体墙的连接方式,并进行了7个后加混凝土-砌体组合墙体试件及其对比试件的低周反复加载试验,研究了其破坏模式、滞回性能、承载能力、变形能力、耗能与延性等。试验结果表明：三种连接方式均能有效保证后加混凝土墙与砌体墙的协同工作,其中植筋连接方式最为简便实用;后加混凝土墙不对称布置时,正、反两个方向的刚度退化过程不同但承载能力和变形能力无明显差异;增设混凝土墙后砌体墙的承载能力、变形和耗能能力大幅度提升,刚度退化明显改善;组合墙体中后加混凝土墙和砌体墙的抗剪能力均能充分发挥。基于黏性界面模拟砂浆层的分离式三维实体有限元分析方法能够较好地模拟组合墙体试件的骨架曲线和破坏形态。根据试验结论提出的受剪承载力计算公式与试验结果吻合良好。     

阻尼砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

通过对阻尼砌体填充墙框架、空框架和普通砌体填充墙框架的低周反复加载试验,对比研究阻尼砌体填充墙框架结构的滞回性能、承载能力、变形能力、延性、刚度退化、耗能性能和破坏特征等。结果表明：阻尼砌体填充墙通过砌体单元往复剪切阻尼层参与结构的滞回耗能,具有良好的耗能效果,阻尼砌体填充墙框架结构滞回曲线饱满,耗能能力强,等效黏滞阻尼系数在0.1以上;阻尼砌体填充墙能为框架提供一定的抗侧力和抗侧刚度,但其对框架提供的抗侧刚度和约束效应较普通砌体填充墙大为削弱,避免了框架柱产生剪切破坏;阻尼砌体填充墙框架结构的承载力衰减速率和刚度退化速率明显较普通填充墙框架结构缓慢,极限层间位移角与空框架的基本相同,具有良好的延性和变形能力。     

高强钢绞线-聚合物砂浆加固低强度空斗墙的试验研究

进行3片采用高强钢绞线-聚合物砂浆加固的低强度空斗墙和1片未加固空斗墙的低周反复荷载试验,研究加固前后空斗墙的破坏形态、承载能力、变形能力、刚度退化、滞回特性以及耗能能力等抗震性能。试验结果表明,高强钢绞线-聚合物砂浆加固能有效提高低强度空斗墙的承载力和变形能力,提高初始刚度并延缓刚度退化过程。采用已有的经验公式对加固...     

配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力研究

建立了配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力的理论分析模式,并在此基础上根据国内59片符合配筋砌块短肢砌体剪力墙基本要求的配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力试验数据,分别考虑了灌孔砌体强度、剪跨比、竖向压力、水平钢筋等因素对抗剪承载力的影响,给出了与试验数据吻合较好的配筋砌块短肢砌体剪力墙抗剪承载力计算公式.与GB 50003-2001《砌体结构设计规范》中配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力计算公式相比,该公式适当增大了灌孔砌体和竖向压力对抗剪承载力的影响,水平配筋利用效率系数随着水平钢筋配筋率和剪跨比的增大而减小.     

复合墙加固框架结构受剪性能试验研究

通过2榀1/2比例预损(空框架和复合墙)和2榀1/2比例加固试件的水平低周反复荷载作用下的受剪性能试验,对比分析各试件的破坏机制、滞回性能、承载能力、变形能力、刚度退化以及耗能能力等,研究复合墙加固受损框架及置换砌块加固受损复合墙的加固效果和抗震性能。试验结果表明：复合墙加固框架承载力、刚度、延性和耗能能力都有所提高,但是变形能力有所下降;填充砌块、混凝土肋格、受损框架之间相互支撑、相互约束,具有很好的协同工作能力;置换砌块加固复合墙在加载初期,墙体的刚度、变形能力有所提高,但达到峰值荷载后下降明显;基于水平薄弱层破坏准则,提出的复合墙加固受损框架结构的抗剪承载力计算公式,其计算值与试验值吻合较好。