基于性能的砌體結構加固與修復研究.pdf

1、我國現存著大量的未經抗震設防或按老舊規(guī)范抗震設防的砌體建筑，為了避免這些建筑在地震作用下的嚴重破壞，需要對其進行加固。近年來發(fā)生的汶川地震和蘆山地震中，很多砌體結構損傷嚴重，但尚未倒塌，這些砌體結構是否可以修復，如何修復，修復后抗震性能有什么變化，目前還沒有系統的研究可以借鑒。本文在基于性能的地震工程框架下，對砌體結構進行抗震加固與震后修復，并通過足尺結構試驗評估其性能。本文主要工作如下：
　　1.對某老舊砌體結構采用后張預應力技

2、術進行抗震加固，并對加固后砌體結構進行了雙向擬靜力試驗。附加預應力水平采用砌體結構抗壓強度設計值的20％，在提高承載力的同時避免剪壓破壞。本文詳細介紹了后張預應力加固二層砌體結構模型的加固流程，擬靜力試驗的加載和測量方案，并對砌體結構的損傷程度進行了分析和評估。
　　2.對采用后張預應力技術加固的砌體結構進行數值模擬。分別采用MSC.Marc和OpenSEES軟件建立了加固砌體結構的精細化有限元模型和宏觀力學模型。精細化有限元模型

3、采用連續(xù)化方法和彈塑性損傷模型模擬砌體的破壞過程；而宏觀力學模型采用剪切彈簧模擬墻片的宏觀力學行為，通過分析50個后張預應力加固砌體墻片的試驗數據，回歸了加固墻片的開裂荷載計算公式。通過精細化有限元模型和宏觀力學模型得到的滯回曲線與試驗曲線的對比可知，這兩種建模方法與試驗吻合的較好，可以為該種結構的抗震性能研究提供一定的參考。
　　3.未加固砌體結構擬靜力試驗。預應力加固結構擬靜力試驗后結構的第二層破壞的較輕，剛度損傷較小。為了對

4、比加固效果，本文將一層用鋼梁固定，而將預應力筋值調整為結構第二層自重對第一層的壓應力，對第二層結構進行加載，模擬未加固結構的首層力學性能。通過對比可知，預應力加固可使結構的峰值承載力提高至未加固結構的兩倍左右，且結構的耗能能力也大幅度增加。
　　4.基于性能的砌體結構修復研究。對上述試驗過后的損傷結構進行損傷評估后，綜合考慮費用、工期和修復后承載力三方面的因素確定修復目標，根據修復目標選擇增設構造柱和水泥砂漿鋼筋網面層兩種加固方法