噴射GFRP抗震加固開門洞砌體墻片的試驗研究與有限元分析.pdf

1、砌體結(jié)構(gòu)由散狀塊體通過砂漿粘結(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。由于使用年限過長以及抗震設(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、適用于各種類型和形狀結(jié)構(gòu)部位的補(bǔ)強(qiáng)修

2、復(fù)等優(yōu)點，已在國內(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，高速噴射到被加固面上，用以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各項抗震性能。目前該技術(shù)的研究和應(yīng)用多見于混凝土結(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)研究鮮有報道。
　　 本文通過三個開門洞砌體墻片在低周往復(fù)荷載作用下的對比試驗研究以及有限元數(shù)值模擬分析，對粘貼碳纖維布和噴

3、射短切玻璃纖維聚合物這兩種不同加固方法對開門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)行對比分析。主要完成了以下工作：
　　 1通過3個模型比為1/2的開門洞砌體墻片（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)荷載作用下的對比試驗，研究了噴射短切玻璃纖維聚合物加固和碳纖維布加固對開門洞無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加固方案對開門洞砌體墻片的的抗震加固效果。試驗結(jié)果表明，采用噴射短切玻璃纖維聚合物加固開門洞砌體墻片，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，工程造價低廉等優(yōu)點。
　　 3運(yùn)用有限元方法，對試驗中的三個開門洞墻片試件進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。首先，采用分離式模型分別對三個試件進(jìn)行建模和非線性有限元分析；然后，就墻體、加固層內(nèi)部開裂及極限狀態(tài)下的應(yīng)力分布、