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。     

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。     

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...     

构造柱对自嵌固生土砖墙抗震性能影响的试验研究

为研究一种不使用砂浆砌筑而是通过块材间机械咬合作用连接的自嵌固生土砖墙的抗震性能,设计制作了两片带构造柱与两片无构造柱的自嵌固生土砖墙试件,并对其进行低周反复荷载试验.分析了试件的破环特征、极限承载力、滞回曲线和骨架曲线等力学性能.结果 表明:构造柱可以显著改善自嵌固生土砖墙的抗震性能,表现在墙体开裂荷载、极限承载力、变形能力、耗能能力和整体性的提高.基于试验结果和分析,结合现行《砌体结构设计规范》(GB 50003-2010)中的砌块墙体抗剪承载力计算方法,提出自嵌固生土砖墙的抗剪承载力计算公式,该公式的抗剪承载力计算值与试验值吻合较好.     

盲孔多孔砖墙片抗震性能的试验研究

研究了盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下的承载能力,其目的是为了检验盲孔多孔砖墙片在水平地震荷载作用下的承载能力.试验证明:盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下抗剪承载力与其他多孔砖墙片基本相当,可按规范方法计算其抗震抗剪承载力;带构造柱及圈梁的盲孔多孔砖墙片有较好的吸能、变形能力,可以满足抗震结构的要求.     

装配整体式圈梁-构造柱约束墙体抗震性能试验研究

为改良现浇钢筋混凝土圈梁及构造柱施工工艺,满足村镇砌体结构建筑工业化要求,提出一种装配整体式圈梁-构造柱建造体系。利用拟静力试验对传统砌体砖墙及装配式圈梁-构造柱约束砖墙共2个足尺试件进行研究。通过对比分析得到装配整体式圈梁-构造柱约束砖墙的破坏模式、滞回曲线、刚度退化和能量耗散等抗震性能参数,结果表明:1)在地震作用下,装配整体式圈梁-构造柱体系能够有效约束砖墙体的过大变形,防止墙体产生大面积倒塌;2)装配整体式圈梁-构造柱体系能够提高结构的初始刚度,增强结构的耗能能力和延性。     

GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究

对玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP)加固带壁柱砖墙抗震性能进行试验研究。通过1片未加固带壁柱砖墙和8片GFRP加固带壁柱砖墙在低周往复荷载作用下的抗震性能试验,阐述了各试件的破坏特征;研究GFRP加固前后墙体的滞回特性、刚度及退化特性、变形性能、耗能性能等变化规律,以及加固方式、加固量和“对拉”锚固措施对加固效果的影响。研究结果表明:加固方式对墙体的刚度退化性能和变形性能影响不大,但对墙体的耗能性能影响较明显;按照本文提出的加固方式粘贴GFRP能够有效地提高墙体的极限荷载、减缓墙体的刚度退化、增强其变形能力和耗能能力;同时考虑采用混合加固方式、增大加固量、采用锚固措施三因素时,墙体的抗震性能较好。     

Ⅹ形钢筋网高强砂浆加固砖墙的试验研究

对砖墙应用Ⅹ形钢筋网结合喷射高强改性砂浆的加固技术进行研究,通过在低周往复荷载作用下对砖墙加固后的效果进行试验,分析墙体的滞回特性、破坏形态以及变形、耗能、抗剪能力等技术指标,探讨Ⅹ形钢筋网高强砂浆对砖墙加固抗震性能的影响。试验表明,采用Ⅹ形钢筋网高强砂浆加固后的墙体具有很高的极限抗剪承载力,可大大提高原墙体抵抗水平地震作用的能力,结构的变形、耗能能力均增加。     

不同构造措施的加气混凝土砌块墙抗震性能比较

通过对分别设置构造柱和芯柱的整体、开窗洞、开门洞的三类加气混凝土砌块墙进行拟静力抗震试验,比较两种抗震构造措施对墙体抗震性能的影响。研究在水平荷载作用下各墙体的破坏过程,通过试验得到的滞回曲线,讨论各墙体的抗剪承载力、变形性能和耗能能力等性能指标,并分析了不同构造措施下墙体的抗震性能差异。试验表明,在墙体两端设置构造柱墙体的抗震抗剪承载力高(包括开裂荷载和极限荷载),刚度较大;在墙体两端和洞口两侧均设置芯柱的墙体由于洞口处有芯柱约束,后期承载力下降缓慢,有更好的后期变形能力;在耗能方面两者能力相当。     

水平配筋墙片抗震性能的试验研究

通过十七片配筋墙体的伪静力试验,研究了配筋多孔砖、构造柱配筋墙及冷轧带肋钢筋墙片的破坏特征、抗震承载力和变形能力。试验结果表明,配筋多孔砖墙与配筋普通砖墙具有相近的抗震性能,水平筋采用搭接接头时不能发挥钢筋的抗剪作用以及端部锚固钢筋具有提高承载力和约束砌体作用等。     

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。     

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。     

玄武岩纤维加固砌体墙抗震性能试验研究

通过对4片无筋砌体砖墙在低周往复荷载作用下的试验,研究了玄武岩纤维加固砌体墙的抗震性能;分析了加固前后墙体的受力性能、滞回特性、刚度退化、耗能及变形能力等变化规律。研究表明:玄武岩纤维加固可以较大程度地提高砖墙的极限荷载和变形性能、有效延缓墙体裂缝发展、改善砌体脆性,从而显著提高结构的抗震性能;采用玄武岩纤维加固砌体结构是一种经济有效的结构加固方法。     

盲孔多孔砖墙片抗震性能的试验研究

本项目为陕西省建设厅所列研究课题，研究成果已于2003年4月通过省级鉴定。本文主要研究了盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下的承载能力，其目的是为了检验盲孔多孔砖墙片在水平地震荷载作用下的承载能力。试验证明，盲孔多孔砖墙片在低周反复荷载作用下抗剪承载力与其他多孔砖墙片基本相当，可按规范方法计算其抗震抗剪承载力；带构造柱及圈梁的盲孔多孔砖墙片有较好的吸能、变形能力，可以满足抗震结构的要求。     

泡沫微晶玻璃砖墙体抗震性能试验研究

为研究泡沫微晶玻璃砖砌体的抗震性能,对5片泡沫微晶玻璃砖墙体进行了低周反复水平荷载下的拟静力试验。分析了泡沫微晶玻璃砖墙体的破坏形态、滞回曲线、延性、刚度退化、耗能、抗剪承载力等,并综合考虑和研究了高宽比、竖向压应力及构造柱等因素对泡沫微晶玻璃砖墙体抗震性能的影响。试验表明:高宽比对试验墙体的影响较小;一定范围内增大墙体的竖向压应力可有效提高墙体的抗剪承载力和水平极限位移,使墙体的滞回曲线更加饱满;设置构造柱,可显著提高墙体的抗剪承载力和耗能能力。在抗震设防区,泡沫微晶玻璃砖可以代替烧结黏土砖作为承重墙体材料使用。     

预应力抗震砖墙抗裂与承载力及其计算方法的试验研究

通过1:2预应力与非预应力带圈梁、构造柱砖墙在低周反复水平荷载下的对比试验,研究了墙片裂缝出现与开展过程、破坏机理、滞回特性、强度、刚度、延性及耗能能力.本文仅就抗裂及承载力进行了论述,说明在砖墙中施加预应力能明显地提高其抗震性能,并提出了有关抗裂及极限承载力的计算方法,计算结果与试验相当吻合.     

碳纤维布加固开门洞实心粘土砖墙的拟静力试验研究

通过碳纤维布加固的带门洞粘土砖墙在周期性反复荷载作用下的拟静力试验,对加固前、后墙体的破坏形态、变形性能、耗能能力和承载力作了全面的研究,探讨了碳纤维布加固带门洞粘土砖墙的受力和变形特性及粘贴碳纤维布加固开门洞砖墙的加固机理,证明碳纤维布用于带门洞粘土砖墙的抗震加固是有效的.     

新型圈梁构造柱约束墙体抗震性能研究

为解决传统圈梁构造柱砌体结构施工复杂、施工质量差等缺点,提出一种新型圈梁构造柱施工工艺。通过低周往复试验对粘土砖墙、现浇钢筋混凝土约束砖墙、新型圈梁构造柱约束砖墙足尺试件展开研究,获得三类墙体的滞回曲线、骨架曲线等一系列抗震性能评价参数,对比分析各类墙体的抗震性能。同时,对三类墙体进行有限元分析,分析各类墙体的承载能力、荷载位移曲线等力学性参数的变化规律。结果表明:新型圈梁构造柱约束墙体的承载力高、延性好,累计耗能能力强,能够较好地吸收和耗散地震能量,从而保持墙体开裂后有足够的整体稳定性,满足工程抗震设计要求,适合在乡镇地区推广使用。     

碳纤维布加固开门洞实心粘土砖墙的试验研究

通过对碳纤维布加固带门洞粘土砖墙在周期性反复荷载作用下受力性能的试验研究,研究了粘贴碳纤维布加固修复带门洞粘土砖墙这种抗震加固方法的有效性和其抗震加固的效果。本文对加固后墙体的破坏形态、变形性能、耗能能力和承载力作了全面的分析,研究了碳纤维布加固带门洞粘土砖墙的受力和变形特性,分析了碳纤维布对开裂砖墙的加固机理,表明碳纤维布用于带门洞粘土砖墙的抗震加固是很有效的。     

GFRP加固砖墙抗震抗剪承载力的设计公式

基于1片未加固带壁柱墙体和8片玻璃纤维复合材料加固带壁柱墙体抗震试验的试验结果和纤维复合材料的桁架受力模型,并借鉴现行抗震规范中未加固墙体的抗震抗剪设计计算公式,提出了FRP加固带壁柱砖墙抗震抗剪承载力的设计计算公式,试验结果与所得公式计算结果比值的平均值为2.23,样本方差为0.033,可供进一步研究和工程设计参考使用。