轴心受压古砖砌体裂缝发生发展规律

裂缝是砌体结构损伤的直观表现.为研究古砖砌体结构受压状态下裂缝发生发展规律,对一批冻融循环后的古砖砌体试件进行抗压试验,获取了古砖砌体的荷载-变形和裂缝数据.提出砌体开裂荷载的确定方法,通过荷载-变形曲线、单条裂缝长度和裂缝发展趋势综合评判开裂荷载.建立了三折线模型,该模型能反映裂缝长度与荷载之间的关系.相比现代砌体试件,古砖砌体开裂早,裂缝发展快,平均开裂荷载为0.52fm(抗压强度);当应力达到约0.7fm时,裂缝上下贯通;当应力达到0.93fm时,砌体进入破坏阶段.提出用裂缝密度描述砌体损伤状态,得到了典型的古砖砌体裂缝密度发展规律,破坏时最终裂缝密度为8.7m/m^2.国内外相关文献的试验数据表明,裂缝密度是一种稳定性较好的指标,具有深入研究和推广应用的价值.

冻融循环下古砖砌体的受压破坏研究

环境变迁对古砖砌体受力性能有直接影响。基于大气环境实验舱对山西某地古砖进行了不同次数的冻融循环抗压试验,运用图像处理技术分析了试件裂缝的特征,分析了不同冻融循环次数对古砖砌体抗压性能的影响。结果表明,古砖砌体中部产生的裂缝宽度最小;冻融循环次数为20次时古砖砌体的开裂荷载和破坏荷载较大;开裂荷载与破坏荷载差值大于190 k N时,裂缝平均宽度在1.8 mm上下波动;经冻融循环的古砖砌体,破坏特征的第一阶段显著提前出现,进入第一阶段时对应的荷载与破坏荷载百分比平均值为35.16%。研究成果对古建筑受力性能评估具有一定的参考价值。

古砖砌体冻融循环下轴心受压试验及超声波测试

冻融作用会对寒冷地区的古建筑砖砌体造成不可逆的劣化,抗压强度和弹性模量的变化可以反映砌体的劣化程度。通过气候环境模拟室内对古砖砌体试件进行冻融循环试验,将试验后的砌体试件进行轴心受压试验,结果显示抗压强度和弹性模量随冻融次数的增加先增后减。同时对古砖砌体试件进行超声波测试,得到不同类型测点的超声波波速不同、冻融作用会导致古砖砌体的波速下降;根据测试结果,对超声波波速与古砖砌体弹性模量和抗压强度的关系进行了讨论。

古砖墙动力特性及抗震(振)性能试验研究

模拟古建筑砖墙施工工艺,制作古砖砌体试件,试验研究古砖砌体抗压强度,动刚度与不同加载频率、振动幅值、竖向应力和长期微幅振动下的相关性能。采用五顺一丁砌筑法制作古建筑墙体,对古青砖墙体进行振动台试验研究。试验模拟了交通振动和地震荷载,测试了古建筑墙体不同位置的加速度响应和不同工况作用后的自振频率及变化,并对古青砖墙破坏特点进行了分析。