外文翻譯--用frp復(fù)合材料加固的無筋紅磚墻的平面外受彎性能

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　外文資料翻譯</b></p><p>　　原文題目：Out-of-plane flexural behavior of unrein- forced red brick walls strengthened with FRP composites　　　　　

2、　　　　　　　　　　　　　　　　　 </p><p>　　譯文題目： 用FRP復(fù)合材料加固的無筋紅磚墻的 </p><p>　　平面外受彎性能 　　　　　　　　 </p><p>　　院系名稱： 土木建筑學(xué)院 專業(yè)班級： 土木工程0703班 </p><p>　　學(xué)生姓名：

3、 　 　 學(xué) 號： 20074040329 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 教師職稱： 副教授 　 </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>　　附件1：外文資料翻譯譯文</p><p>　　用FRP復(fù)合材

4、料加固的無筋紅磚墻的平面外受彎性能</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文展示了一項(xiàng)研究的結(jié)果，此研究對利用玻璃鋼復(fù)合材料加強(qiáng)過的無筋紅磚墻的外表面彎曲特性進(jìn)行了評估。此試驗(yàn)完全遵循ICC-ES AC 的125條流程規(guī)定。在此實(shí)驗(yàn)過程中，對四個UMR紅磚墻進(jìn)行全面性的破壞試驗(yàn)。其中一面墻未加復(fù)合材料（如圖所建），作為參照標(biāo)準(zhǔn)；其余三面墻利用

5、E-glass/epoxy或纖維結(jié)構(gòu)碳/環(huán)氧復(fù)合材料所構(gòu)成的不同纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。本文就使用正交鋪設(shè)層合板對最終模型失敗的影響進(jìn)行了研究。所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)：玻璃鋼復(fù)合材料構(gòu)成的增強(qiáng)系統(tǒng)對無筋紅磚墻的外表面彎曲特性有了很大的提升。此外，一個分析模型被設(shè)計出來對墻的改造極限承載能力進(jìn)行預(yù)測。該分析模型建立在變形協(xié)調(diào)和節(jié)力平衡的基礎(chǔ)上，并采用了一個簡單的分析程序。試驗(yàn)結(jié)果和理論數(shù)值得到了很好的吻合。2007年愛思唯爾有限公司保留所有權(quán)利。&l

6、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：層壓制品 分層法 機(jī)械測試 糊成型 基礎(chǔ)設(shè)施</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在一般情況下，未使用加固材料（URM）建筑物在地震中表現(xiàn)很差。URM建筑物受地震應(yīng)力時長呈現(xiàn)出兩種破壞原因。第一種破壞源于那些被設(shè)計用來形成抗橫向負(fù)荷系統(tǒng)所受到的平面剪力。另一種破壞原因源于地震慣性所引起的彎曲張

7、力。另外過多的外表面彎曲也是URM建筑物喪失負(fù)載承受能力的一個重要原因。圖1展示了一個典型的受過多外表面地震應(yīng)力而受到破壞的非增強(qiáng)型紅磚墻。復(fù)合材料為現(xiàn)有的和歷史的無筋砌體材料都提供了很具有吸引力的增強(qiáng)性能。</p><p>　　在過去的幾十年里，復(fù)合材料已被成功的應(yīng)用到加強(qiáng)鋼筋混凝土，鋼材和木材結(jié)構(gòu)等工程領(lǐng)域中。在Mosallam[1]中對復(fù)合材料在不同應(yīng)用領(lǐng)域的修復(fù)和重建進(jìn)行了深入的探討。最近一些研究針對受到

8、地震，風(fēng)力和側(cè)向土壓力破壞的加強(qiáng)墻和非加強(qiáng)墻利用聚合物復(fù)合材料維修的性能進(jìn)行評估。在此應(yīng)用復(fù)合材料主要有以下好處：(i)應(yīng)用簡單；(ii)保護(hù)墻壁的幾何和建筑細(xì)節(jié)； (iii)有很高的強(qiáng)度和質(zhì)量比；(iv)相比金屬材料增強(qiáng)系統(tǒng)有更高的抗腐蝕能力。本文對無筋砌體墻外表面用增強(qiáng)聚合物（FRP）的復(fù)合材料層壓板增強(qiáng)后平面彎曲性能的理論和試驗(yàn)結(jié)果做了簡要的總結(jié)。</p><p>　　圖1.由于平面外地震力而失效的無筋紅磚

9、墻</p><p><b>　　相關(guān)工作</b></p><p>　　使用復(fù)合材料加強(qiáng)砌體最早在位于瑞士Dubendorf的瑞士聯(lián)邦材料實(shí)驗(yàn)室得到應(yīng)用。在那個地區(qū)的研究試點(diǎn)之一曾被施瓦格勒報告[2]。一項(xiàng)檢驗(yàn)使用碳/環(huán)氧層壓板加強(qiáng)的六層建筑的砌體墻的承載能力的程序基于這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果得以執(zhí)行[3]。Gilstrap和Dolan [4]對使用不同復(fù)合材料增強(qiáng)的無筋砌體

10、墻的結(jié)構(gòu)特性的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了報道。使用不同的邊界條件進(jìn)行了不同大小規(guī)模的測試。對墻壁在受到線性負(fù)載和集中負(fù)荷的條件下都進(jìn)行了測試。阿爾伯特等[5]對使用高分子復(fù)合材料作為無筋砌體墻外部增強(qiáng)系統(tǒng)進(jìn)行了相似的試驗(yàn)研究。在他們的試驗(yàn)中，對那些受到很少破壞或完好無損的樣本進(jìn)行了評估。調(diào)查中，他們應(yīng)用了包括復(fù)合材料應(yīng)用量，外表層纖維結(jié)構(gòu)和負(fù)載類型等參數(shù)指標(biāo)。甘茲等人[6]研究了四種增強(qiáng)砌體墻的符合材料，即：E-glass/epoxy、E-glas

11、s/polyester、無堿玻璃與環(huán)氧樹脂復(fù)合面料布、無堿玻璃纖維布用聚酯樹脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，由于復(fù)合材料和砌體墻之間分離層的影響負(fù)載——偏轉(zhuǎn)量之間呈現(xiàn)了明顯的非線性關(guān)系。對加強(qiáng)型砌體梁的特性進(jìn)行了分析性研究[7]。委拉斯開茲[8]和迪馬斯等[9]對用玻璃/環(huán)</p><p><b>　　目的和動機(jī)</b></p><p>　　包括建筑、拱門、橋梁、煙囪在內(nèi)的大部分歷

12、史結(jié)構(gòu)都亟需得到及時的維修或紅色粘土磚低強(qiáng)度砂漿的加固。迄今為止，關(guān)于利用玻璃鋼復(fù)合材料加固的紅磚墻的特性的研究論文卻發(fā)表的很有限。此外，一些研究突出了不同負(fù)載類型對式樣測試的墻板最終表現(xiàn)特性的重大影響。因此，準(zhǔn)確模擬地震活動的作用在平面磚石墻外表面的慣性力是至關(guān)重要的。樣本墻體的線性或者集中負(fù)荷形成壓力集中區(qū)域，加速了漿砂的老化和弱化，從而導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)室模擬特性比實(shí)際工程中過早失效的表現(xiàn)。過早的砂漿線路失效源于集中在復(fù)合材料層壓板是那個

13、的高強(qiáng)度的線性或分布負(fù)荷的剪力作用。這些集中的剪應(yīng)力嚴(yán)重地影響了復(fù)合材料層壓板的強(qiáng)度并且增加了原始墻層和復(fù)合材料壓板層之間斷裂的可能性。為了準(zhǔn)確模擬地震作用產(chǎn)生的負(fù)載作用并且避免潛在的過早失效的模型，我們在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了統(tǒng)一的靜水壓力標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　在大多數(shù)情況下，舊的歷史無筋砌體墻結(jié)構(gòu)需要提升抵抗地震的平面剪力和表面彎曲應(yīng)力的性能。為了滿足這些要求，需要使用多維復(fù)合材料系統(tǒng)（例如跨層，角鋪設(shè)或準(zhǔn)各向

14、同性分層）來達(dá)到最佳的改造設(shè)計。到目前為止，還沒有有關(guān)不同方向復(fù)合材料增強(qiáng)的耦合作用方面論文的發(fā)表。本文針對此影響問題進(jìn)行了調(diào)查和討論。此外，這是一個所有測試程序都通過(ICC-ES)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收的項(xiàng)目。</p><p><b>　　試驗(yàn)方案</b></p><p><b>　　墻體樣本</b></p><p>　　共有建造四

15、個測試失敗的無筋砌體墻試樣，墻壁尺寸為2.64米×2.64米（8.67英尺×8.67英尺），厚度為一磚。大尺寸墻壁的選擇是為了避免規(guī)模效應(yīng)并用此來反映弱砌體墻在負(fù)載條件下的外表面彎曲特性。表1描述了本報告涉及的墻體試樣。正如前面所提，所有的國際準(zhǔn)則理事會評估服務(wù)（ICCES）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)程序如下所示。</p><p><b>　　表1</b></p><p

16、><b>　　樣本墻的說明</b></p><p><b>　　砂漿</b></p><p>　　這些墻壁標(biāo)準(zhǔn)型- S的砂漿建造而成?；旌仙皾{比例遵循照美國ASTM的C -270標(biāo)準(zhǔn)。通過對同一批次制造的6個直徑為50.8毫米（200）高為101.6毫米（400）的缸體的測試得到平均砂漿的壓強(qiáng)。上次測試的日平均強(qiáng)度為21.37兆帕（3100

17、磅）。</p><p><b>　　紅磚</b></p><p>　　我們采用從建筑材料商處易得的常見的紅磚墻，標(biāo)稱尺寸為20.32厘米（8英寸）×10.16厘米（4英寸）×5.72厘米（214英寸）。在此紅磚墻上進(jìn)行了兩測試的種類： (i)單位磚壓縮試驗(yàn)，以確定最終壓強(qiáng)度（如參考圖2）； (ii)棱鏡測試確定合并后單位磚塊的抗壓強(qiáng)度（參考圖 3）

18、。從單位磚塊測試，我們得到磚的平均強(qiáng)度為25.00 MPa[3.63 ksi]；從棱鏡測試，得到了16.00 MPa[2.33 ksi]這一稍低的測試結(jié)果。</p><p><b>　　復(fù)合材料</b></p><p>　　對這兩種碳/環(huán)氧和E-glass/epoxy復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行了評價。每個系統(tǒng)組件，包括纖維和環(huán)氧樹脂，并按照認(rèn)證隨機(jī)抽樣與ICC-ES的（AC85[2

19、0]）的要求，得到規(guī)范。確保所有的非現(xiàn)成復(fù)合材料在實(shí)驗(yàn)室中的使用能夠真實(shí)代表材料在現(xiàn)場使用的情況，這是至關(guān)重要的過程。</p><p>　　圖2.單塊粘土紅磚的壓縮試驗(yàn)</p><p>　　圖3.棱柱測試的安裝和結(jié)果</p><p><b>　　測試安裝</b></p><p>　　所有樣本在如圖4所示的一個水袋狀的結(jié)構(gòu)

20、框架中進(jìn)行測試。每個試樣施加統(tǒng)一的液壓荷載，知道最終發(fā)生破壞（參見圖5）。所施加的壓力通過直接連接到加載框架的數(shù)據(jù)采集計算機(jī)程序控制。之后的荷載循環(huán)加載/卸載機(jī)制是專門用于這些測試的設(shè)計。在所有的測試中使用3.45千帕/分鐘（72平方英尺/分鐘）的加載速率。.試樣墻體只能兩個平行邊簡支，而其他兩邊不受支撐。在所有的測試中用一個校準(zhǔn)的壓力傳感器來控制和測量水壓。所有的數(shù)據(jù)用電腦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和記錄，該系統(tǒng)還在測試過程中提供實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)

21、控。撓度和應(yīng)變的數(shù)據(jù)分別采用線性可變差動傳感器（LVDTs）和電子應(yīng)變計進(jìn)行測量。利用計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行撓度和應(yīng)變數(shù)據(jù)的收集。應(yīng)力/應(yīng)變（r/ E）和荷載/變形（P/ d）的曲線由每個試樣及局部和最終失效模式的記錄和分析繪制的。圖6顯示了邊界條件和不同的撓度和應(yīng)變片的位置。</p><p>　　圖4.水袋墻的平面外實(shí)驗(yàn)臺</p><p>　　圖5.典型的靜水壓加載墻壁的樣本</p