MRPC不同加固方式下砌体墙抗震性能试验研究

设计了6片高宽比1∶1.5、砂浆强度低于M2.5的砌体墙,通过改性活性粉末(MRPC)双面加固、单面加固、剪刀撑式加固、门式加固、井格式加固以及未加固墙体的拟静力试验,对于不同加固方式下墙体的破坏模式、承载力特征、延性变形及耗能能力等抗震性能进行对比分析。结果表明:1)采用MRPC不同加固方式均可改善墙体的脆性破坏模式,提高墙体的承载力、耗能能力;2)墙体承载力可提高20.34%~167.62%,其中双面加固效果最优,剪刀撑式加固次之;3)墙体位移延性系数为未加固墙体的2倍以上,墙体滞回环面积有近7倍的提升,能量耗散系数增大2倍;4)对比各加固方式下墙体抗震性能,双面加固效果最优,单面加固与剪刀撑式加固效果次之,均优于井格式加固、门式加固。     

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。     

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。     

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。     

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。     

性能增强古建筑砌体墙抗震性能试验及有限元分析

为提高古建筑砌体结构抗震性能,设计制作了3组古建筑砌体试块和3片古建筑砌体墙试件,分别利用环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯进行性能增强。通过试块的材料力学性能试验研究其力学性能,提出了性能增强古建筑砌体的本构关系;通过墙体的拟静力试验研究了性能增强古建筑砌体墙的破坏形态、滞回性能、延性、耗能能力等。结果表明:高分子材料能够有效约束古建筑砌体结构墙体裂缝的开展,提高墙体的承载力和变形能力,其中采用环氧树脂进行性能增强后,墙体承载力和延性相对于未增强墙体分别提高了30%和31%,采用甲基丙烯酸甲酯进行性能增强后,墙体承载力和延性分别提高了18%和42%;性能增强后墙体的滞回环面积和等效黏滞阻尼系数均大于未增强墙体,耗能能力得到增强;最后根据拟合试验曲线建立性能增强古建筑砌体的本构模型,并进行了有限元分析,有限元计算结果与试验结果吻合较好,可为古建筑砌体结构抗震保护提供参考。     

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。     

钢丝绳-聚合物砂浆面层交叉条带加固砌体墙拟静力试验研究

对9片砌体墙进行拟静力试验,建立钢丝绳-聚合物砂浆面层交叉条带加固砌体墙的抗剪承载力公式并研究组合墙体受力机理.试验表明:在砌体墙单侧或者双侧增设25mm厚、250mm宽的钢丝绳-聚合物砂浆面层可以提高砌体墙抗剪承载力,组合墙体承载力较未加固墙体提高约70％,由于交叉条带对墙体的约束作用使得墙体的延性也有所提高.利用试...     

小开洞砌体墙抗震性能研究

为研究小开洞砌体墙的抗震性能,设计了3片小开洞砌体墙试件和1片无洞口砌体墙试件,并进行了低周往复加载试验;介绍了砌体墙试件的主要破坏过程及破坏机理,对比分析了各片砌体墙承载力、抗侧刚度及延性等抗震性能差异;基于试验建立有限元模型,研究了开洞率及洞口位置对砌体墙抗震性能的影响。结果表明：小开洞砌体墙破坏机理较实体墙发生了显著改变,无洞口墙表现为明显的转动破坏特征,小开洞墙主要表现为典型的脆性剪切破坏;开单个小洞口会削弱砌体墙的水平承载力和抗侧刚度,大幅降低墙体的延性;增加洞口数量或高度可适当提高小开洞砌体墙的抗震性能;随着开洞率的增大,墙体承载力和初始刚度逐渐下降,延性性能表现为先降低后提高的趋势;竖直方向上,洞口越往下,墙体抗震性能越差,水平方向上,洞口宜居中布置。     

钢筋-砂浆面层交叉条带加固砌体墙变形能力及耗能影响分析

为探讨钢筋-砂浆面层交叉条带法加固砌体结构的延性影响及刚度特性,设计和制作了3片未加固墙与9片加固墙的拟静力试验,从延性、刚度退化和耗能能力等方面研究分析交叉条带加固法对砌体墙变形能力与耗能能力的影响。首先采用峰值延性系数指标,量化了交叉条带法对砌体墙的延性的提高程度;其次根据墙体的荷载-位移关系曲线分析得出各试件的刚度退化规律,并结合简化的受力模型,推出了加固后试件的弹性侧移刚度理论计算公式,与试验值对比结果拟合较好;最后,从耗能能力方面评价了交叉条带法在地震荷载作用下的效果。试验结果分析表明,墙体砌筑砂浆、加固面层砂浆越强,竖向压应力越大,高宽比越小,墙体延性越好。单面加固使延性系数平均提升1.8倍,双面加固提升为3.69倍,且加固钢筋配筋率缩减的影响大于条带砂浆强度的影响。