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。     

钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的研究

本文介绍钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的计算方法。通过比较《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116—2009)和《砌体结构加固设计规范》(GB 50702—2011)中面层加固后墙片抗震受剪承载力的不同计算方法,分析原砖墙砌筑砂浆强度等级、面层厚度、墙体竖向压应力以及原砖墙厚度等因素对承载力增强系数的影响,同时验证两本规范中不同计算方法的合理性。     

PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱节点抗震性能试验研究

为抑制地震荷载作用下梁柱节点剪切裂缝的形成和梁纵向钢筋的滑移,提高梁柱节点抗震性能,采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料替代普通混凝土是可选措施之一。设计8个梁柱节点试件,其中6个试件采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料,2个对比试件分别采用单掺PVA纤维增强水泥基复合材料与普通混凝土,进行拟静力试验以研究混杂纤维的掺加对梁柱节点抗震性能的影响。通过改变纤维掺量,在循环往复荷载作用下,观测试件裂缝开展及破坏过程,研究其滞回性能、骨架曲线、延性性能及耗能能力。试验结果表明：纤维的掺加可有效抑制梁柱节点剪切裂缝的形成与发展,显著提高梁柱节点的承载能力、延性及耗能能力;混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱节点在峰值荷载前后的抗震性能均优于单掺PVA纤维增强水泥基复合材料梁柱节点。     

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。     

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。     

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。     

配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料梁柱边节点抗震性能试验研究

改善工程材料韧性和耐久性,提高框架梁柱节点抵抗变形和破坏的能力,是提高框架结构抗震韧性的有效途径之一。采用PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料代替普通混凝土应用到梁柱边节点,考虑轴压比和加密区体积配箍率的影响,设计6个配筋PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料、1个配筋单掺PVA纤维增强水泥基复合材料和1个钢筋混凝土梁柱边节点试件进行拟静力试验,分析其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力、钢筋应变和梁端塑性铰区转角,探讨混杂纤维的加入对梁柱边节点抗震性能的影响。结果表明：与钢筋混凝土节点和单掺PVA纤维增强水泥基复合材料节点相比,PVA-钢混杂纤维增强水泥基复合材料节点的承载力高、变形能力大、延性好、耗能能力强,抗震性能显著提升。当试验轴压比从0.12增加到0.24,梁端塑性铰区产生一定的外移,塑性性能发挥更充分,同时试件的变形能力、延性、耗能能力增加。在加密区体积配箍率减小的情况下,试件仍表现出良好的抗震性能。     

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。     

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。     

碳纤维织物网-聚合物砂浆复合面层加固砖墙的试验研究

通过对碳纤维织物网-聚合物砂浆复合面层加固墙体在周期性荷载作用下受力性能的试验,研究了这种加固方法的有效性和加固效果。对加固后墙体的破坏形态、承载力和变形性能作了全面的分析。试验表明:用碳纤维织物网-聚合物砂浆复合面层加固砖墙能有效提高墙体的极限荷载、增强其变形能力和耗能能力,对砖墙的抗震加固补强是很有效果的。