CFRP-聚合物砂浆加固震损构造柱约束砖砌体墙试验研究

为研究斜向碳纤维布条带或斜向聚合物砂浆条带与外覆角钢组合的加固方式对震后砌体结构的加固效果,对模拟经过地震作用的三面带构造柱约束砌体墙片进行抗震加固,并进行拟静力试验。三面砌体墙均采用角钢外覆加固,面层采用不同方式处理。研究结果表明:采用碳纤维布-聚合物砂浆条带的加固方式能很好地恢复震损墙体的承载能力和变形能力;碳纤维布条带在限制裂缝开展以及提高震损结构延性方面有一定贡献;面层采用斜向聚合物砂浆条带加固的震损墙体延性和承载力均较低。工程实际应用中,建议考虑两种材料的复合加固形式。

基于多通道卡尔曼滤波方法的砖砌体墙基本频率识别

基本频率是评定砖砌体墙安全性的重要指标。为在识别砖砌体墙的基本频率时有效降低噪声干扰,设计了多通道的动力测试方案,并将卡尔曼滤波与奇异值分解相结合进行降噪处理。首先,通过伪静力试验获取砖砌体墙不同的损伤状态,并在环境激励下获取墙体在对应损伤状态下多个位置的加速度响应记录。然后,分别针对单一位置的加速度响应记录,采用KF方法引入墙体的物理参数进行降噪处理,进而识别墙体的基本频率。最后,采用奇异值分解综合利用所有降噪处理后的加速度响应记录,再识别墙体的基本频率。识别结果符合基本频率因损伤而降低的规律,能定量表示降低砂浆强度、增加开洞率和增加高宽比时基本频率的变化以及墙体损伤发展的过程。研究表明:采用卡尔曼滤波方法能够利用对墙体物理参数的合理先验判断有效降低噪声影响,较准确识别墙体的基本频率;在此基础上,结合奇异值分解能够综合利用多个加速度响应记录中的有用信息,提高基本频率的识别效果。

超高性能混凝土加固砖砌体墙有限元分析

为研究超过性能混凝土(UHPC)面层加固对砖砌体墙抗震性能的影响,以试验试件为原型,利用ABAQUS软件建立了2片砖砌体墙有限元模型,对比分析了有限元模型与试验试件的破坏形态和骨架曲线,从而验证有限元模型的可靠性。结果表明,有限元模型与试验试件两者破坏形态吻合较好,未加固墙体均出现沿灰缝呈阶梯状蔓延的“X”型交叉斜裂缝,加固墙体均为底端砖块被压碎,墙体底部产生大量裂缝。模拟得到的骨架曲线总体趋势与试验结果相似,具有较好的一致性;未加固石砌体墙与UHPC面层加固墙体极限荷载与试验值误差分别为9.1%和12.4%,说明该有限元建模方式具有一定的可靠性。

FRP加固砖砌体墙抗震性能数值模拟分析

为研究FRP(纤维增强复合材料)加固对砖砌体墙抗震性能的影响,基于ABAQUS有限元分析软件建立了FRP加固砖墙的数值模型,分析了FRP宽度、竖向压应力和砂浆强度等级对砌体墙抗震性能指标的影响规律。结果表明,有限元模型能有效模拟未加固砖砌体墙与FRP加固砖砌体墙的抗震性能。随着FRP宽度的增加,加固砌体墙的极限荷载先增加而后趋于稳定,极限位移逐步增加。随着墙体竖向压应力的增加,砌体墙的极限荷载先增加而后稳定,极限位移逐步降低;随着砂浆强度的增加,FRP加固砌体墙的极限荷载提高较为明显。

钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙抗震性能试验

为了进一步探讨钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的抗震性能,对2组4片中高砖砌体墙试件进行了低周反复荷载试验,2组试件的高宽比分别为1.33和2.0。介绍了砖砌体墙和加固试件的破坏过程,对比分析了各试件的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能差异。最后,针对中高砖砌体墙的受力特点,结合试验结果提出了钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的构造措施建议。研究结果表明:钢筋网-水泥砂浆面层可以明显提高中高砌体墙的水平承载力和变形能力,亦可以一定程度上提高其抗侧刚度。

粘贴CFRP砖砌体墙在低周反复荷载作用下的试验

目的研究粘贴不同形式CFRP的砖砌体墙受剪破坏形态、抗剪承载力及延性,探讨CFRP压条锚固的可靠性.方法通过对一片未粘贴CFRP试件(W1)和三片粘贴CFRP试件进行低周反复荷载作用下的对比试验,三片粘贴CFRP试件分别为:仅水平粘贴CFRP无端部竖向压条锚固墙体(W2);水平粘贴CFRP且有端部竖向压条锚固试件(W3);"X"形粘贴CFRP且有上下水平通长压条锚固试件(W4).结果除试件W2开裂荷载下降10%外,粘贴CFRP试件开裂荷载提高71%～106%,极限荷载提高23%～77%,开裂位移提高0.86～5.48倍,极限位移提高1.23～3.34倍,开裂位移提高幅度大于极限位移提高幅度,延性系数下降,但粘贴CFRP试件仍具有很好的变形能力.结论粘贴CFRP的砖砌体墙破坏形态分别为:水平剪切破坏、劈裂破坏及受压突鼓破坏.在砖砌体墙表面粘贴CFRP能够提高墙体抗剪承载力与变形能力.CFRP压条锚固能够有效抑制被锚固CFRP的剥离,提高其工作性能.

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。

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。

后张预应力加固砖砌体墙体抗震性能试验研究

提出了采用后张预应力对砖砌体结构进行抗震加固的新技术,为验证加固效果,进行了8片采用后张预应力技术加固的砖砌体墙体在水平低周反复荷载下的试验研究.对比分析了未加固墙体与加固墙体的破坏形态和受力特点.试验结果表明,后张预应力加固砖砌体墙体可以显著提高墙体的抗震性能,加固后墙体的抗剪承载力提高幅度介于1.28～2.11倍之间,延性系数提高幅度介于1.33 ～3.8倍之间,墙体的破坏形态也明显改善.在试验研究的基础上,提出了后张预应力加固砖砌体墙体的施工工艺.

粘贴CFRP砖砌体墙受剪承载力计算方法

目的研究粘贴CFRP砖砌体墙在低周反复荷载作用下CFRP应变发挥系数计算公式及适用条件.方法结合笔者试验和有关文献,分析4组不同高宽比的粘贴CFRP砖砌体墙在低周反复荷载作用下的试验数据,获得砖砌体墙CFRP应变发挥系数与CFRP提供受剪承载力实测值,研究砖砌体墙CFRP应变发挥系数与砖砌体墙高宽比关系,提出了CFRP应变发挥系数计算公式,验算CFRP提供受剪承载力实测值与理论计算值符合程度.结果当砖砌体墙高宽比在0.56～0.71范围时,CFRP应变发挥系数与砖砌体墙高宽比基本呈线性关系,计算公式为α=0.923-0.858λ,CFRP提供受剪承载力实测值与理论计算值之比的平均值为1.07,标准差为0.33,变异系数为0.31.结论砖砌体墙高宽比在0.56～0.71范围时,CFRP应变发挥系数计算公式能够比较准确地计算CFRP提供的受剪承载力,对实际工程抗震加固设计具有一定的指导性.当σy/fm<0.32并且CFRP粘贴方式不能有效抑制水平裂缝的产生或当0.67≤σy/fm<1.0时,应忽略CFRP对受剪承载力的提高作用.对CFRP粘贴量很高的砖砌体墙应进行斜压破坏形态判别.

预应力钢板带加固砖砌体墙抗剪性能试验研究

为了研究预应力钢板带加固砖砌体墙的抗剪性能,以横向钢板带间距、横向钢板带的预应力水平以及砂浆强度为参数,共完成了1片未加固砖砌体墙和4片预应力钢板带加固砖砌体墙的单调水平加载试验。试验结果表明:加固试件的开裂荷载和峰值荷载均明显得到提高;当横向钢板带的预拉应力水平合适时,随着横向钢板带间距的减小,加固试件的峰值位移和峰值荷载均得到提高,但弹性侧向刚度变化不大;提高砂浆强度,加固试件的变形能力降低,但弹性侧向刚度和峰值荷载有所提高。建议横向钢板带的有效预拉应力控制参数不超过0.024。

预应力钢板带加固砖砌体墙抗震性能试验研究

为了改善正交钢板带加固砖砌体墙的应力滞后问题,提出在横向钢板带中施加预拉应力,并进行了5片墙体的低周往复荷载试验,得到试件的破坏过程,分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度和延性.结果表明:预应力钢板带加固砖砌体墙能够有效地提高其抗震性能;横向钢板带中的预应力水平在适当范围内提高时,能进一步提高试件的承载力,且对开裂点抗侧刚度几乎无影响,但延性有所下降;提高墙体的负荷水平,试件的承载力和抗侧刚度均增加,延性有小幅下降;当墙体的高宽比提高至1时,加固效果相对较差.此外,基于横向钢板带中应变发展规律的分析,可以发现施加预应力能有效提高材料的利用率.最后,给出了预应力控制的建议值和抗剪承载力计算公式.

预应力加固砖砌体墙抗震性能数值模拟分析

与其他材料构件相比,砌体的强度、抗拉强度比较低,受弯、受剪性能较差,因此砌体结构抗震性能也比较差。利用ABAQUS软件创建普通黏土砖砖墙基础模型,在基础模型墙体外施加横向的预应力钢筋,对模型进行拟静力水平往复加载,模拟计算得出滞回曲线,分析其极限承载力、延性情况、耗能能力。结果表明对砖墙施加体外横向预应力能大大增强砖墙的极限承载力、延性以及耗能能力,从而得出使用预应力钢筋加固砖砌体墙能大大提高其抗震能力的结论。

TRC加固砖砌体墙抗剪承载力分析

砌体墙是砌体结构的主要承载构件,在地震等自然灾害中容易因抗剪承载力不足发生破坏。纤维编织网增强混凝土(textile-reinforced concrete,TRC)加固是提高砌体结构安全性的有效方法之一。本文主要通过斜压剪切试验研究TRC加固砖砌体墙的抗剪承载力,分析TRC加固使用纤维编织网层数以及单、双侧加固对抗剪承载力的影响。基于试验研究结果,主要分析TRC加固后砖砌体墙的失效模式、剪应力-应变曲线、抗剪强度以及抗剪承载力计算与设计方法等。结果表明:TRC加固可以有效控制砖砌体墙产生的裂缝,墙体失效时的完整性得到保证,并未发生倒塌;TRC加固墙体具有良好的峰值后行为与延性特征,抗剪强度相较于未加固墙体得到有效提升;采用ACI 549.4R建议方法获得的抗剪承载力设计值非常保守,通过在设计阶段将抗剪承载力分为正常使用极限状态(SLS)和承载力极限状态(ULS)可以有效缓解设计值的保守性。研究结果可以为TRC在砌体结构加固领域的应用提供试验与理论依据。

喷涂聚氨酯弹性体砖砌体墙对角斜压性能试验研究

通过6片黏土砖砌体墙的平面内对角斜压试验,研究喷涂聚氨酯弹性体及不同喷涂方式(单、双面喷涂)对黏土砖砌体墙受剪性能的影响,分析喷涂前后墙体的应变分布、荷载-位移曲线、变形性能和剪应力-剪应变曲线等。试验结果表明:未喷涂和单面喷涂墙体在破坏时具有明显脆性特征,而双面喷涂可有效改善这一现象;喷涂聚氨酯弹性体能有效抑制墙体裂缝开展,试验后期单面喷涂和双面喷涂墙体均表现出良好的整体性能,且双面喷涂墙体受到更良好的约束,其抗坍塌保持整体性要优于单面喷涂墙体;喷涂聚氨酯弹性体对墙体初始刚度及峰值承载力影响不大,对试件的残余承载力和变形性能有较大的提升;单、双面喷涂墙体的残余承载力均维持在未喷涂对比件峰值荷载的68%左右,最大加载位移分别达未喷涂墙的11倍、44倍。研究成果将为喷涂聚氨酯技术在砌体结构加固中的应用提供参考依据。

某砖混结构砖砌体墙UHPC抗震加固设计与分析

某既有砖混结构住宅楼经过鉴定,墙体普遍竖向承载力及抗震承载力不满足要求,必须进行墙体加固。依据现有加固规范及加固方法,对比分析了砖砌体墙抗震加固方法的适用性,得出UHPC面层加固法显著提高墙体的承载能力和变形性能。通过提出具有抹面工作性的UHPC配合比,进行了墙体面层加固设计,并阐述UHPC加固砖砌体墙的施工步骤及避免墙体剥离的加固构造措施。结果表明,加固后砖墙的受压及抗震承载力能够达到设计要求且减少上部墙体自重。

横向粘贴CFRP砖砌体墙在水平荷载作用下有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对碳纤维布加固砖砌体墙的试验过程进行了模拟分析。模拟了三种不同的碳纤维布加固方式,对砖砌体和碳纤维布分别进行了应力分析,并对三种碳纤维布加固方式的抗剪承载力进行计算和比较,从而得到较为理想的加固方式。有限元分析结果表明,粘贴碳纤维布可以有效提高砖砌体墙的抗剪承载力,且在砖砌体墙上横向和竖向均粘贴碳纤维布能够有效控制横向碳纤维布的剥离。

扁钢加固震后砖砌体墙抗震性能分析

用扁钢加固震后砖砌体墙,分别对震前砖砌体墙和加固震后砖砌体墙进行水平低周循环荷载作用下的试验研究。通过试验结果的对比,分析了用扁钢加固震后砖砌体墙的效果及抗震性能。

某既有砖砌体墙的UHPC抗震加固的制备与施工研究

某砖混结构住宅楼经结构安全性鉴定,墙体受压承载力和抗震承载力不满足规范要求,结构整体安全性等级为Dsu级,建筑需要继续使用,因此必须对其进行加固。对目前常见的砌体结构墙抗震加固方法进行对比分析,提出用薄层抹面的超高性能混凝土(UHPC)作为加固材料,阐述UHPC制备所用原材料的性能,结合墙体面层加固各阶段施工现场实际操作步骤,对加固施工工艺流程和施工注意事项进行分析探讨。

关于房屋砖砌体墙面酥松脱皮简析

近几年来,许多地区一些建筑房屋,短则几年,长则十几年或几十年,外墙面的砖块酥松脱皮,装饰抹灰起壳脱落等现象较为严重.清水墙,表面坑洼不平,有外装饰的房屋建筑砖块酥松脱皮之后.装饰抹灰大块剥落.不仅严重影响建筑物的外形美观,也降低了房屋建筑的结构强度.