高性能复合砂浆钢筋网加固空斗墙结构性能研究

论文摘要

空斗墙是我国的一种传统墙体,目前在我国广大村镇地区仍存在大量的空斗墙房屋,由于空斗墙其自身内在的原因,竖向承载能力和水平承载能力都较低,尤其在地震作用下极易威胁人们的生命财产安全。但把这些房屋全部推倒重建并不现实,研究一种经济可靠的加固方法是解决这类房屋承载力不足的有效途径。本课题组己对高性能复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)条带抗剪加固空斗墙做了相关研究,效果良好。本文做的主要工作如下：本文通过2组对比试件和3组用HPFL加固的空斗墙试件在分级加载下的轴压试验,研究了HPFL对空斗墙砌体的抗压加固效果。试验结果表明采用HPFL加固能有效提高墙体的开裂荷载和显著提高墙体的极限荷载,在试验研究的基础上,提出了HPFL加固空斗墙抗压承载力计算公式。此外,本文对1片未加固空斗墙试件和4片采用HPFL条带加固的试件进行了水平低周反复荷载试验,试验结果表明,经HPFL条带加固后的墙片极限荷载有显著地提高,同时加固后试件的初始刚度、位移延性比和耗能能力都有所提高,抗震性能明显优于同等条件下未加固的试件。同时,本文也对各墙片进行了有限元分析,分析结果与试验基本一致,HPFL条带加固能有效提高墙体的抗剪承载力和整体性。最后,本文提出了经HPFL条带加固空斗墙的抗剪承载力的计算公式,公式计算结果与试验结果吻合良好,可供加固设计人员在实际工程中参考使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 空斗墙砌体结构研究概况
• 1.3 砌体结构加固
• 1.3.1 砌体结构加固方法
• 1.3.2 砌体结构加固研究综述
• 1.4 HPFL加固空斗墙砌体结构的优势
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 HPFL加固空斗墙砌体抗压强度试验研究
• 2.1 试件的设计与制作
• 2.1.1 试件的设计
• 2.1.2 试件的制作
• 2.1.3 材料性能
• 2.1.4 加载装置与加载制度
• 2.2 试验结果及分析
• 2.2.1 普通砖空斗砌体试件受压破坏过程
• 2.2.2 单面加固普通砖空斗砌体试件受压破坏过程
• 2.2.3 双面加固普通砖空斗砌体试件受压破坏过程
• 2.2.4 应变分析
• 2.2.5 受压承载力对比
• 2.3 HPFL加固空斗墙砌体承载力计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 HPFL加固空斗墙抗震性能试验研究
• 3.1 试件设计与制作
• 3.1.1 试件的设计
• 3.1.2 试件的制作
• 3.2 材料的基本力学性能试验
• 3.2.1 烧结普通砖
• 3.2.2 砂浆
• 3.2.3 钢筋
• 3.3 试验装置、加载制度与测试内容
• 3.4 试验过程及现象
• 3.4.1 QD-0试件破坏过程
• 3.4.2 JG-1试件破坏过程
• 3.4.3 JG-2试件破坏过程
• 3.4.4 JG-3-1试件破坏过程
• 3.4.5 JG-3-2试件破坏过程
• 3.5 试验结果及分析
• 3.5.1 墙体的抗震抗剪承载力及延性
• 3.5.2 墙体滞回曲线
• 3.5.3 墙体骨架曲线
• 3.5.4 墙体的刚度及刚度退化曲线
• 3.6 本章小结
• 第4章 HPFL加固空斗墙模拟及抗剪承载力分析
• 4.1 非线性有限元分析
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 单元选取
• 4.1.3 材料性质与参数选取
• 4.1.4 边界条件与加载求解
• 4.1.5 有限元结果分析
• 4.2 HPFL加固空斗墙体抗剪承载力
• 4.2.1 影响墙体抗剪强度的因素
• 4.2.2 砌体抗剪强度理论
• 4.2.3 HPFL加固空斗墙抗剪承载力计算模型
• 4.3 HPFL条带加固空斗墙砌体结构应用
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录