张祥顺[1]2002年在《碳纤维布加固砌体结构试验研究》文中认为砌体结构在房屋建筑结构中应用广泛。虽然目前对承重墙体材料进行改革，逐步减少砖混结构住宅，但这种成熟的结构形式仍将存在相当长的时间。由于砌体结构材料的脆性性质，其抗剪、抗拉和抗弯强度很低，因而砌体房屋的抗震能力较差。随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高，砌体结构的抗震加固问题日益突出。 作为一种新的加固技术，外部粘贴CFRP(carbon fiber reinforced polymer)加固在混凝土结构中的研究与应用已日渐成熟，近十年来在国内外已有大量成功应用的工程实例，并有较全面的技术规程与施工指南。而在砌体房屋中，虽已有少量探索性的工程应用，但要推广并建立技术规程还必需做大量的基础研究工作。 本文首先总结了国内建筑物修复加固的发展与现状，回顾了已经应用较成熟的建筑物加固方法，综述了碳纤维布加固技术在国内外的研究与应用进展，并介绍了碳纤维布及粘结材料的力学特性与工程应用要求。通过碳纤维布加固7片新建墙体在往复低周期荷载作用下的抗震性能试验，研究了碳纤维布加固对砌体结构抗震性能的影响，以及砖砌体在碳纤维布加固后的受力特性，比较了不同加固方案对砖砌体加固效果的影响，在此基础上对碳纤维布加固砌体结构抗剪承载力计算理论进行了讨论，并提出了简化计算公式。试验结果表明，该加固技术能有效提高砌体结构的抗震性能，在工程中有广阔的推广应用前景。 文中最后对试验结果作了较全面的总结，并展望了FRP片材对砖砌体进行抗震加固需进一步研究的问题。
曹雷雨, 王礼杭, 李重稳, 徐家云, 马守龙[2]2014年在《碳纤维钉及碳纤维布加固砌体结构试验研究》文中指出为了改善和丰富我国目前砌体结构的加固方法,运用碳纤维增强聚合物(CFRP)织物材料用于低强度砌体结构的抗震加固,着重对碳纤维布抗震加固砌体墙体进行试验研究和受剪承载力分析,突出研究碳纤维钉的加固作用。试验表明:碳纤维布对加固砌体墙体很有效。这为碳纤维布抗震加固砖砌体结构技术的应用和推广提供试验依据和理论基础。
李鹏鹏[3]2008年在《碳纤维布加固砌体柱的试验研究和有限元分析》文中研究指明砌体结构是一种古老的建筑结构型式,在房屋建筑结构中应用广泛。但是由于砌体结构材料的脆性性质,其抗剪、抗拉和抗弯强度均很低,因此砌体房屋的抗震能力较差,而我国又是一个多地震的国家,随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高,砌体结构的抗震及抗压加固问题就显得日益突出。碳纤维布加固技术是近些年来兴起的一种结构加固方法,因其具有质轻高强、施工便捷、耐腐蚀性及耐久性好,又不改变结构形状和不影响建筑外观等优点,使得碳纤维布加固技术在混凝土结构领域的研究相对成熟以后,近几年来在砌体结构领域也开始引起人们的关注(特别是碳纤维布加固技术所具有不改变结构形状和不影响建筑外观的优点,特别适用于历史文化建筑的加固),并作了一些探索性研究,但各方面的理论还不成熟,因此要进行广泛应用并制订技术规程还必需做大量的基础性研究工作。本文首先阐述了砌体结构在我国的发展现状和现有的加固方法,介绍了碳纤维布及其粘结材料的力学性能,综述了碳纤维布加固技术在国内外的研究与应用现状。然后从保护历史文化建筑出发,通过碳纤维布加固的六根砖柱在轴向荷载作用下的抗压试验,研究了碳纤维布对低强度砌体结构的抗压加固效果,对砖柱加固后的破坏形态、变形性能、极限承载力以及碳纤维布的受力特性进行了全面的分析,分别比较了不同加固方案的加固效果,讨论了影响碳纤维布加固后砖柱承载力提高的因素,在此基础上选取了其中有代表性的砖柱利用ANSYS有限元软件建立模型进行了计算分析,验证了实验数据的可靠性,并在此提出了碳纤维布加固后的砖柱在荷载作用下破坏趋势已经由脆性向延性方向发展。通过本文试验表明,在地震作用下碳纤维布加固能有效提高低强度砌体结构的抗压性能,在砌体结构中有广阔的应用前景。最后对试验进行了较全面的总结,并提出了碳纤维布加固砌体结构需要进一步研究的问题。
李成[4]2017年在《火灾后多孔砖砌体结构加固及抗震性能试验研究》文中研究表明砌体结构在世界范围内的发展拥有悠久的历史,且在我国既有建筑中,存在着大量的砌体结构建筑。该类建筑不仅具有使用功能,很多地标建筑、公共文物建筑更是代表了一种文化遗产,成为了城市的精神财富。然而,据统计资料显示,近年来我国建筑火灾的发生呈增多的态势,火灾具有极大的危害性,造成大量的财产损失和人员伤亡。我国现存的诸多砌体结构建筑都不可避免地面临着火灾的威胁,而砌体结构抗火在我国的研究尚处于初级阶段,且如何对这些受火后既有砌体结构建筑的安全性和抗震性能进行合理评估,目前尚无成熟的理论和方法。开展多孔砖砌体结构火灾后结构抗震性能评估及加固修复方法的研究,是保障国家经济建设和社会安定的需要,经济效益和社会效益显着,具有十分重要的理论意义和工程价值。本文将填补针对火灾后多孔砖砌体结构抗震性能研究方面的空白。本文以多孔砖砌体墙为研究对象,先后开展了砌体墙火灾试验研究及火灾后砌体墙的拟静力试验研究,并用有限元软件ABAQUS进行模拟,与试验结果进行对比分析且对加固方式进行变参数分析,主要内容可分为以下几个方面:(1)从砌体结构受火性能、常温下砌体结构加固后抗震性能及火灾后钢筋混凝土结构抗震性能等角度,总结和回顾国内外学者在与本课题相关领域的主要工作与成果。(2)以多孔砖砌体墙为试验对象,进行6片墙体试件的火灾试验,考察受火时间、受火条件对砖块及砂浆的温度分布规律影响以及墙体的整体温度分布规律。(3)以有限元软件ABAQUS为平台,对火灾试验的结果进行验证,并对受火时间进行更为精细的变参数研究;通过对墙体迎火距离的研究,建立受火墙体不同位置在不同时刻的温度计算公式。(4)以4片火灾后未加固砌体墙、2片火灾后加固砌体墙及1片常温砌体墙为试验对象,共进行7片墙体的拟静力试验,考察受火时间、受火条件、火灾后冷却方式及不同加固方式对砌体墙抗震性能的影响。(5)以有限元软件ABAQUS为平台,对拟静力试验的结果进行验证,并对不同加固方式进行变参数分析,考察碳纤维布的粘贴方式、碳纤维布的粘贴面数、钢筋网水泥砂浆面层厚度及加固面层个数对火灾后砌体墙的加固效果影响,并为工程设计人员提供参考建议。(6)结合国内外砌体结构设计规范及本文试验结果,获得采用不同方式加固火灾后砌体墙的抗剪承载力计算公式。
吴建锋[5]2017年在《单面预制RC板墙-碳纤维布加固老旧砖砌体结构住宅抗震性能研究》文中研究指明随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高,许多老旧砖砌体结构住宅的材料性能劣化严重,抗震构造措施不足,达不到抗震设防的要求。对其抗震加固应尽量减少对住户的影响,而现有砖砌体结构加固方法的施工工期较长,因此有必要研究更为方便快捷的加固方法。本文对既有老旧砖砌体结构住宅进行了调研及抗震情况分析,在其基础上,结合工程实例,选取一片开窗洞口的外纵向墙体,制作了4个相似缩比模型进行拟静力试验,研究了单面预制钢筋混凝土板墙及单面预制钢筋混凝土板墙-碳纤维布加固砖砌体结构的抗震性能,并对其抗震受剪承载力进行了计算。这四个模型分别为1个未加固试件,1个采用单面预制钢筋混凝土板墙(灌浆)加固试件,及2个采用单面预制钢筋混凝土板墙-碳纤维布(未灌浆及灌浆)加固试件。主要结论及成果如下:(1)汇总了老旧砖砌体结构住宅较为丰富的现场资料,分析了老旧砖砌体结构住宅由于自身构造措施不足及材料性能劣化严重等因素造成的抗震性能不足。(2)获得了各试件的滞回曲线、骨架曲线,研究了试件加固前后特征荷载、结构延性、刚度、能量耗散能力等抗震性能。叁个加固试件均能实现单面预制钢筋混凝土板墙与砖墙的共同工作,有效地传递了地震剪力,提高了加固后墙体的抗震性能。而且碳纤维布和灌浆料约束了砖墙变形,减小了板墙与砖墙的相对位移,从而采用单面预制钢筋混凝土板墙-碳纤维布加固后的墙体试件抗震性能最优。证明了其加固效果和加固技术是可行的。(3)给出了适合单面预制钢筋混凝土板墙-碳纤维布加固砖砌体墙体的抗震受剪承载力计算方法。各墙体试件的抗震受剪承载力计算值与试验值的较吻合,证明了此计算方法是可行的。(4)探讨了单面预制钢筋混凝土板墙抗震加固技术及单面预制钢筋混凝土板墙-碳纤维布抗震加固技术,为以后老旧砖砌体结构住宅的抗震加固设计及加固施工提供了一定的参考和建议。
杨曌, 刘卫国, 彭少民[6]2007年在《纤维片材加固砌体结构研究分析》文中提出砌体房屋的抗震加固问题日益突出,大量的老砌体房屋以及分布于世界范围内的各种历史优秀建筑都亟需进行修复加固和保护,对纤维片材加固砌体结构的研究具有十分重要的现实意义。本课题通过对不同类型砖墙和砖柱的碳纤维布加固试验研究,对比加固前后试验数据,分析了碳纤维布加固对该类砌体结构抗震、抗压性能的影响,比较了不同方案的加固效果,并提出了可用于实际工程的理论计算公式。研究表明,碳纤维布对提高墙片抗震性能效果明显。
杨曌[7]2006年在《碳纤维布加固砌体结构抗震性能试验研究及理论分析》文中指出纤维加固技术在混凝土结构中的研究与应用已日渐成熟，而在砌体结构方面还处于探索阶段，要推广应用并颁布相关技术规程仍有大量的基础研究工作要做。砌体结构由于其材料的脆性性质，抗震性能较差。随着使用年龄的增加和抗震设防标准的提高，砌体房屋的抗震加固问题日益突出。国内大量存在的砌体房屋以及世界范围内分布的各种历史优秀建筑都亟需进行修复、加固和保护，因此对纤维加固砌体结构的研究具有十分重要的现实意义。目前，国内对纤维加固砌体结构的研究刚起步，研究范围较窄、试验量较少。国外，尤其是欧洲，纤维加固砌体房屋的工程实例不少，但经检索尚鲜见系统的试验研究和理论探讨。本文对碳纤维布加固砌体结构进行了一次全面的探索性研究，针对不同类型的砌体结构进行试验研究、承载力计算及有限元分析等叁个方面的探讨，提出了一些崭新的思路和方法：1对16片砖墙及7根砖柱进行碳纤维布加固试验，分别研究了不同类型的墙片在水平低周期往复荷载作用下的抗震性能，以及砖柱在轴心与偏心受压下的抗压性能，对比分析了加固前后试件的受力性能与变形特征，并对不同加固方案的效果进行了分析比较。试验结果证明，采用碳纤维布加固后的砌体墙，其开裂荷载、极限荷载、延性与耗能等指标提高明显；砌体柱抗压性能也有一定程度提高，但幅度不大。其中，历史建筑的碳纤维布加固、墙体弯拉破坏的底部锚固、窗洞粘贴碳纤维布方式、带门洞墙体加固方法、砌体柱须满包等均反映了本文的一些新的思路。2在试验研究的基础上，分别对不同类型墙体建立了简化计算模型，并提出了加固计算公式。通过计算分析与试验数据的对比，证明本文公式计算结果可以较好地与试验数据吻合，并具有一定安全裕度，可以应用于实际工程设计。其中，对开洞墙体建立的计算模型和公式体现了简洁适用的计算特点。3在试验研究的基础上，通过有限元分析，探讨了开窗洞墙体和未开洞墙体的加固效果，并对未开洞墙体进行了不同高宽比的探讨。有限元分析中，本文并未简单地运用已有程序作过程分析与运算，而是针对砌体结构的特征，用接触单元模拟砂浆作用，建立砖块、砂浆离散模型，对砌体结构有限元分析进行了有意义的探索。最后，在总结论文工作的基础上，提出了本课题尚待解决的问题。
郑强[8]2011年在《FRP加固砌体墙抗震性能及抗剪承载力模型研究》文中研究说明砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，在我国有悠久的历史，构成了伟大的中华文明不可分割的一部分，随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高，砌体结构的加固与修复问题日益突出。近年来，由于国民经济的高速发展，房屋建筑行业中涌现出越来越多的新型材料、新型结构形式和新型建筑。我国现在正处于社会主义初级阶段，这种特殊的国情决定了我们在大力发展新型建筑的同时，必须对已有结构、尤其是砌体结构进行加固。由于FRP原材料几乎可以无限制的得到，而且具有其他材料无可比拟的、性能稳定而良好的优点，随生产技术的提高而使成本下降，使FRP在土木工程加固技术中逐渐推广应用，近年来FRP的应用也越来越多，并逐渐转向民用领域。目前，在土木工程加固技术中FRP材料的使用量最大，应用最广。本文系统的研究了FRP加固技术在国内外的研究现状和FRP加固砌体结构的优越性。在前期试验的基础之上，提出了FRP加固砌体的新思路，主要成果如下：1．FRP材料抗剪加固砖砌体方法的总结与对比，分析影响墙体抗剪承载力的影响因素。2.通过分析荷载-变形滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线评价了采用不同材料和不同加固方式对砌体墙片抗震性能的影响；分析试件的破坏形式和加固增强机理，并与未加固砌体墙片进行对比，研究了经过FRP加固后砌体结构的抗震性能。结果表明：粘贴CFRP加固砌体墙片可以显着提高墙片的抗震性能。3．论文中有限元分析部分首先对试验中几种加固情况进行了模拟分析，尽管有限元分析结果与试验结果存在一定的计算误差，但是仍然可以通过有限元分析结果定性分析加固前后墙片的受力性能。4．在前期试验数据的基础上，提出FRP斜向粘贴加固砌体墙片的抗剪承载力计算公式，通过对比计算值和试验值表明，本文所采用的公式偏于安全，可以满足工程设计要求。
柳学花[9]2005年在《纤维增强复合材料加固砖砌体抗震性能研究》文中研究表明纤维增强塑料/聚合物(FRP)是一种高性能复合材料。粘贴FRP片材加固法即是通过结构胶粘剂的作用将FRP片材粘贴于结构构件表面的加固法。该法与其他加固法相比具有高强高效、适用面广、耐久性能好等优点。为使FRP片材加固技术在砌体结构领域得到进一步的推广应用,针对FRP片材加固砖砌体研究的空白点和有待改进之处,本论文希望通过试验和理论研究,为FRP片材补强加固砌体工程提供设计依据。 论文首先综述了FRP片材加固砖砌体方法在国内外的研究概况与应用进展,进而进行了试验研究分析与有限元理论分析。试验采用不同种类的FRP片材,采用不同的加固方式对砌体墙片进行加固,以研究分析FRP片材加固砌体水平抗剪承载力的提高程度,加固前后破坏形态的变化,应变及位移变化等情况。并且根据试验现象及试验数据,从水平抗剪承载力提高幅度、墙体变形、墙体的滞回曲线与骨架曲线变化、刚度及延性变化等方面分析了FRP片材种类、粘贴方式、锚固情况等对加固效果的影响。试验分析结果表明,FRP片材加固砌体是一种行之有效的方法。论文中有限元分析部分首先对试验中几种加固情况进行了模拟分析,尽管有限元分析结果与试验结果存在一定的计算误差,但是仍然可以通过有限元分析结果定性分析加固前后墙片的受力性能。然后对高宽比分别为1/2,2/3,5/6,1.0四种工况下的墙体进行了模拟分析,研究分析墙体高宽比对加固效果的影响。有限元分析结果表明,高宽比在0.5～1.0之间时,加固效果与墙体高宽比有一定的关系,各种加固形式下的加固效果一般随高宽比的增大而略有增加。 论文最后在试验及有限元分析结果的基础上提出了单条、叁条、五条纤维布加固砌体的水平抗剪极限承载力计算公式。计算结果与试验结果较吻合,公式可供工程设计人员参考使用。
张维[10]2007年在《CFRP加固砌体试验研究的有限元分析及受剪承载力研究》文中研究表明当前,国内及世界范围内大量砌体结构和各种优秀历史建筑由于使用过久、或因抗震要求和可靠指标的提高,亟需加固修复。纤维增强塑料(FRP)具有轻质高强、施工便捷、耐腐耐磨耐久、适用面广、不改变被加固结构外形等特性,用于砌体结构加固具有其它加固方法不可比拟的优点,尤其适合古建筑砌体结构的加固。目前对纤维加固砌体结构的研究尚处于起步阶段,还需积累大量试验资料,建立相关设计理论,颁布相应标准、规范以指导和推动工程实践,因此开展这方面研究具有十分重要的意义。本文对砌体结构碳纤维布加固试验研究作了进一步的探索,对几种不同类型的砌体结构进行试验、承载力计算及有限元分析,开展了以下几方面工作。1通过16片砖墙碳纤维布加固及未加固对比试件在水平低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究,对比分析了加固前后试件的受力变形特性,并对不同加固方案的效果进行了比较分析。试验表明,采用碳纤维布加固后的砌体墙,其开裂荷载、极限荷载、延性与耗能等指标均明显提高;试验表明,对易发生局部破坏的砖墙试件根部粘贴碳纤维布能防止试件受弯破坏,较好地发挥了其墙片的整体抗剪能力。2在试验研究的基础上利用有限元方法分析了有、无构造柱实心墙体及有构造柱偏开门洞墙体试件的碳纤维布加固效果。采用砌体均质化和设有接触单元的有限元模型研究试件高宽比、节点的不同耦合方式等多种因素对有限元分析结果的影响,探讨了空间膜单元、混凝土单元、面-面柔性接触单元、尤其是多层壳单元、弹簧单元等在碳纤维布砌体结构加固中的应用。3在试验研究的基础上,本文对无洞口墙体、开窗洞墙体、开门洞墙体和开窗洞砼小型空心砌块墙体进行了碳纤维布加固计算分析,建立了带有修正系数η_(cf)的CFRP加固砌体墙抗剪强度计算公式,计算结果表明与现行砌体结构设计规范相近,可应用于工程实践。最后根据本课题研究情况提出了尚待解决的问题。
参考文献：
[1]. 碳纤维布加固砌体结构试验研究[D]. 张祥顺. 武汉理工大学. 2002
[2]. 碳纤维钉及碳纤维布加固砌体结构试验研究[J]. 曹雷雨, 王礼杭, 李重稳, 徐家云, 马守龙. 武汉理工大学学报. 2014
[3]. 碳纤维布加固砌体柱的试验研究和有限元分析[D]. 李鹏鹏. 武汉理工大学. 2008
[4]. 火灾后多孔砖砌体结构加固及抗震性能试验研究[D]. 李成. 东南大学. 2017
[5]. 单面预制RC板墙-碳纤维布加固老旧砖砌体结构住宅抗震性能研究[D]. 吴建锋. 中国矿业大学. 2017
[6]. 纤维片材加固砌体结构研究分析[J]. 杨曌, 刘卫国, 彭少民. 武汉理工大学学报. 2007
[7]. 碳纤维布加固砌体结构抗震性能试验研究及理论分析[D]. 杨曌. 武汉理工大学. 2006
[8]. FRP加固砌体墙抗震性能及抗剪承载力模型研究[D]. 郑强. 沈阳建筑大学. 2011
[9]. 纤维增强复合材料加固砖砌体抗震性能研究[D]. 柳学花. 长安大学. 2005
[10]. CFRP加固砌体试验研究的有限元分析及受剪承载力研究[D]. 张维. 武汉理工大学. 2007
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