噴射GFRP抗震加固開(kāi)門(mén)洞砌體墻片的試驗(yàn)研究與有限元分析.pdf

1、砌體結(jié)構(gòu)由散狀塊體通過(guò)砂漿粘結(jié)形成整體的這一本質(zhì)特征決定了它存在抗拉能力低、抗震性能差等缺陷。由于使用年限過(guò)長(zhǎng)以及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的提高等原因，大量砌體結(jié)構(gòu)民居和古老建筑亟需進(jìn)行加固修復(fù)。
　　 傳統(tǒng)的纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)材料加固技術(shù)主要采用環(huán)氧樹(shù)脂等高性能膠粘劑把FRP片材粘貼或纏繞在結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表面，以提高構(gòu)件的承載力。由于它具有輕質(zhì)高強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、耐久耐腐蝕、不影響被加固結(jié)構(gòu)的自重及尺寸、適用于各種類(lèi)型和形狀結(jié)構(gòu)部位的補(bǔ)強(qiáng)修

2、復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，已在國(guó)內(nèi)外得以廣泛運(yùn)用。噴射玻璃纖維聚合物(SGFRP)加固技術(shù)是國(guó)外結(jié)構(gòu)加固研究領(lǐng)域的較新技術(shù)，該加固方法是借助一定噴射機(jī)械，將短切玻璃纖維與高性能粘結(jié)劑混合漿體，高速?lài)娚涞奖患庸堂嫔?，用以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各項(xiàng)抗震性能。目前該技術(shù)的研究和應(yīng)用多見(jiàn)于混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域中，此技術(shù)用于加固砌體結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。
　　 本文通過(guò)三個(gè)開(kāi)門(mén)洞砌體墻片在低周往復(fù)荷載作用下的對(duì)比試驗(yàn)研究以及有限元數(shù)值模擬分析，對(duì)粘貼碳纖維布和噴

3、射短切玻璃纖維聚合物這兩種不同加固方法對(duì)開(kāi)門(mén)洞砌體墻片的抗剪承載力、變形能力、延性、滯回特性及耗能能力等產(chǎn)生的不同影響進(jìn)行對(duì)比分析。主要完成了以下工作：
　　 1通過(guò)3個(gè)模型比為1/2的開(kāi)門(mén)洞砌體墻片（素墻、碳纖維布加固和噴射短切玻璃纖維聚合物加固）在低周往復(fù)荷載作用下的對(duì)比試驗(yàn)，研究了噴射短切玻璃纖維聚合物加固和碳纖維布加固對(duì)開(kāi)門(mén)洞無(wú)筋砌體墻片抗震性能的影響，分析了加固墻片的破壞形態(tài)、抗震抗剪承載力、滯回特性、剛度退化、耗能能

4、力。
　　 2比較兩種不同F(xiàn)RP加固方案對(duì)開(kāi)門(mén)洞砌體墻片的的抗震加固效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用噴射短切玻璃纖維聚合物加固開(kāi)門(mén)洞砌體墻片，其抗剪承載力提高幅度和抗震性能均明顯優(yōu)于粘貼碳纖維布加固方法，且具有施工工期便捷，工程造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。
　　 3運(yùn)用有限元方法，對(duì)試驗(yàn)中的三個(gè)開(kāi)門(mén)洞墻片試件進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。首先，采用分離式模型分別對(duì)三個(gè)試件進(jìn)行建模和非線(xiàn)性有限元分析；然后，就墻體、加固層內(nèi)部開(kāi)裂及極限狀態(tài)下的應(yīng)力分布、