粘貼碳纖維布磚砌體墻受剪承載力有限元分析.pdf

1、砌體結(jié)構(gòu)是一種古老的建筑形式,在房屋建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。但是,由于磚砌體結(jié)構(gòu)建筑物出現(xiàn)較早,許多建筑物在最初設(shè)計(jì)時(shí)只考慮了重力荷載而沒(méi)有考慮水平地震作用或抗震能力較差,而且由于磚砌體材料的脆性性質(zhì),其抗拉、抗剪和抗彎強(qiáng)度都比較低且自重較大,所以一旦發(fā)生較強(qiáng)的地震,磚砌體結(jié)構(gòu)的震害往往較為嚴(yán)重,磚砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固就顯得十分重要。
　　 碳纖維布加固技術(shù)是近年來(lái)興起的一種結(jié)構(gòu)加固方法,因其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、適用面廣、受力均勻

2、、不會(huì)造成應(yīng)力集中、不增加構(gòu)件的自重等優(yōu)點(diǎn),是一種理想的加固材料,近幾年已被廣泛地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域,尤其是用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固。相對(duì)而言,碳纖維布加固技術(shù)在磚砌體結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用還處于起步階段,有關(guān)的研究與報(bào)道較少,目前尚沒(méi)有比較成熟的理論作為指導(dǎo)。因此,對(duì)碳纖維布加固磚砌體結(jié)構(gòu)的研究與理論分析有待進(jìn)一步深入。本文對(duì)碳纖維布加固磚砌體墻的有限元分析作了一些探索性研究,為該加固技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的應(yīng)用及制訂相關(guān)技術(shù)規(guī)程提供理論依

3、據(jù)。
　　 本文首先闡述了砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和現(xiàn)有的砌體結(jié)構(gòu)加固方法,介紹了碳纖維布的性能、特點(diǎn)以及碳纖維布加固技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后通過(guò)有限元分析軟件ANSYS對(duì)粘貼碳纖維布的磚砌體墻進(jìn)行有限元分析,研究了粘貼碳纖維布對(duì)磚砌體墻的抗震加固效果,對(duì)磚砌體墻加固后的變形性能、極限承載力、應(yīng)力變化情況以及碳纖維布的受力特性進(jìn)行了全面的分析。比較了不同碳纖維布粘貼方式對(duì)磚砌體墻的加固效果,討論了影響粘貼碳纖維布磚砌體墻加固效果的主要

4、因素,包括豎向正應(yīng)力、磚砌體墻高寬比以及碳纖維布的寬度和層數(shù),給出了碳纖維布加固磚砌體墻受剪承載力計(jì)算公式。有限元分析表明,在磚砌體墻表面粘貼的碳纖維布能夠提高磚砌體墻的受剪承載力,增加磚砌體墻的整體性,改善磚砌體墻抗震性能。碳纖維布加固技術(shù)在磚砌體結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域擁有廣闊的前景。
　　 本文提出了縱橫向粘貼碳纖維布及四面圍束粘貼碳纖維布的方式,縱橫向粘貼碳纖維布及四面圍束粘貼碳纖維布對(duì)磚砌體墻受剪承載力提高幅度在30％～40％左右