【博士】碳纖維布加固約束開洞磚墻抗震性能試驗(yàn)研究

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　2008年四川地震表明：在中國(guó)的城鄉(xiāng)地區(qū)，砌體結(jié)構(gòu)是地震中最易受損的結(jié)構(gòu)形式?？梢园l(fā)現(xiàn)，砌體結(jié)構(gòu)的破壞是財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的主要原因之一。因此，研究砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能及發(fā)展實(shí)用有效的加固技術(shù)是迫切需要的。而先對(duì)已嚴(yán)重破壞墻片注結(jié)構(gòu)膠然后粘貼碳纖維的抗震加固為地震中受損的結(jié)構(gòu)提供了方法。目前的試驗(yàn)研究包括兩個(gè)階段：第一，對(duì)無損傷砌體進(jìn)行了抗震性能的試驗(yàn)研究。共八片墻，其中包括四片開洞墻片和四片實(shí)墻(未開洞墻片)；在每一組里，有一片墻是沒有約束的素墻，其它三片是有不同約束形式(構(gòu)造柱)的墻片；文中設(shè)計(jì)了兩種新型的構(gòu)造柱；開洞墻與未開洞墻厚為240mm、長(zhǎng)為3m、高為1．Sin；此階段的目的是研究開洞和構(gòu)造柱形式對(duì)砌體墻廣義性能的影響，有兩方面對(duì)比；　　一、研究開洞對(duì)約束砌體墻抗震性能的影響；二、每一組的構(gòu)造柱形式對(duì)砌體墻抗震性能的影響。第二階段研究對(duì)比了砌體開洞墻片原墻與加固后墻(先注結(jié)構(gòu)膠后粘貼碳纖維)的抗震性能。采用此方法的動(dòng)機(jī)是：對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)，先注結(jié)構(gòu)膠后粘貼碳纖維是否是個(gè)有效的加固技術(shù)。因此，對(duì)四片已嚴(yán)重破壞的砌體墻做了碳纖維加固。其中有兩個(gè)考慮因素：注結(jié)構(gòu)膠和粘貼碳纖維。采用了兩片墻注結(jié)構(gòu)膠，兩片未采用注結(jié)構(gòu)膠；每組都采用了兩種碳纖維的粘貼方式(注結(jié)構(gòu)效組和沒注結(jié)構(gòu)膠組)?！　”疚膶?duì)試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)結(jié)果做了詳細(xì)描述，加固前和加固后的軸壓力都是均布荷載，先采用荷載后采用位移控制，當(dāng)荷載為極限荷載的85％時(shí)認(rèn)為試件破壞。研究了加固前與加固后的抗震性能，其評(píng)價(jià)指標(biāo)是：破壞機(jī)理、水平力一頂部位移滯回曲線、延性系數(shù)、側(cè)向剛度、能量消耗和碳纖維對(duì)墻的作用大小。試驗(yàn)結(jié)果表明開洞改變了無約束素墻早期抗剪性能，也減少了最終的抗剪強(qiáng)度和塑性耗能能力；傳統(tǒng)構(gòu)造柱增強(qiáng)墻片的抗震性能比較明顯，包括抗震承載力和延性；芯柱對(duì)墻體的變形能力和能量消耗方面的貢獻(xiàn)也較突出；有新型預(yù)制節(jié)　　構(gòu)造柱的墻片也有較好的抗剪能力和變形能力，這新型預(yù)制節(jié)構(gòu)造柱對(duì)墻體的幫助滿足了包括裂縫，破壞模式，滯回曲線，延性，剛度和能量消耗，這使預(yù)制節(jié)構(gòu)造柱在約束砌體結(jié)構(gòu)中具有可行性。通過先采用注結(jié)構(gòu)膠后粘貼碳纖維的方法加固已嚴(yán)重破壞砌體的墻，其抗剪　　承載力得到充分的回復(fù)，甚至超過加固前的25％，碳纖維布有效地使加固后墻體的剛度得到恢復(fù)，并增強(qiáng)了加載后期的剛度；盡管頂點(diǎn)水平位移的顯著增加和裂縫寬度的明顯減少，但此方法減少了試件的延性系數(shù)，降低了試件在延性系數(shù)層面上的安全性；僅粘貼碳纖維能提供90％的抗剪承載力和延性(試件延性系數(shù))，對(duì)于砌體墻片提供了偽延性性能；采用不同的碳纖維粘貼方法對(duì)開洞墻水平抗剪承載力影響不大，方案l(包括水平和豎向的碳纖維條帶)對(duì)已嚴(yán)重破壞砌體墻的延性和水平位移的回復(fù)較方案2(包括水平、豎向和交叉)更為有效。　　　　

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