论文摘要
砌体由于其材料的脆性性质,抗震性能较差。随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高,砌体房屋的抗震加固问题日益突出,国内大量存在的砌体房屋以及世界范围内分布的各种历史优秀建筑都亟需进行修复加固。纤维增强聚合物材料具有轻质高强、施工便捷、耐久性好、使用面广、不改变被加固结构外形等特性。目前,国内外有关FRP材料在砌体结构加固领域的研究和应用,多为采用纤维织物或片材缠绕、粘贴在砌体表面进行加固,而喷射玻璃纤维聚合物加固技术是欧美等国家在结构加固研究领域的最新技术,该加固方法是借助一定喷射机械,将短玻璃纤维与高性能粘结剂混合浆体,以高速喷射到承喷面上,用以提高结构构件的抗弯、抗剪强度,改善构件的延性和韧性。目前该技术的研究和应用主要集中在混凝土结构加固领域,尚未见此技术用于加固砌体结构的相关研究报道。本研究目的拟在探讨喷射GFRP加固技术用于古旧砌体结构抗震抗剪加固的可行性和优越性,通过有限元合理建模和相关数值分析结果,为试验研究方案的制定和加固后砌体构件极限承载力公式的建立提供依据。本文首先阐述了砌体结构在我国的发展现状和现有的加固方法,喷射玻璃纤维聚合物加固技术在国内外的研究与应用现状,以及目前用于砌体结构有限元分析的主要建模方法。然后,运用有限元方法,采用砌体均质化有限元建模方法对砌体墙进行非线性有限元计算,对墙体的内部应力分布、裂缝分布特点和荷载一位移曲线进行分析,研究墙体高宽比、墙厚和轴压比大小等因素对墙体抗剪性能的影响,对比加固前后墙体的极限抗剪承载力和最大水平侧移,以研究喷射玻璃纤维聚合物对砌体墙的加固效果。同时,探讨了不同GFRP加固层厚度对加固后墙体的极限承载力和极限变形能力的影响。研究结果表明,墙体的抗剪承载力随墙体高宽比和轴压比的增加而降低,随着墙厚的增加而提高;采用喷射玻璃纤维聚合物加固砌体墙可有效地提高砌体墙的抗剪承载力和抗变形能力,随着加固层厚度的增加,墙体的极限承载力和抗侧向变形能力提高显著。最后对喷射玻璃纤维聚合物加固无筋砌体墙的抗剪性能进行了较全面的总结,并提出了喷射玻璃纤维聚合物加固砌体墙需要进一步研究的问题。
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标签：喷射玻璃纤维聚合物论文; 无筋砌体墙论文; 抗剪加固论文; 有限元论文;