水平嵌筋加固砖砌体墙抗震性能试验研究

以嵌缝胶泥作为嵌缝材料,针对不同高宽比和不同配筋率的6片墙体进行了拟静力试验,探讨了嵌筋加固砖砌体墙的破坏特征、变形能力、承载能力、耗能能力、滞回特征及刚度退化等抗震性能,建立了以试验为基础的嵌筋加固砖砌体墙的抗剪承载力计算公式。研究结果表明:高宽比为1.8的试件,嵌筋墙体较无筋墙体水平抗剪极限承载力提高了17%~31%,延性提高了54%~83%;高宽比为0.5的试件,嵌筋墙体较无筋墙体水平抗剪极限承载力提高了13%~17%,延性提高了17%~20%,嵌筋加固墙体滞回环饱满,耗能能力有较大幅度提高,破坏形式由脆性破坏转变为延性破坏,嵌筋对墙体初始刚度的影响较小,给出的抗剪承载力公式计算值与试验值接近,为工程应用奠定了基础。     

水泥砂浆面层加固砌体墙抗震可靠指标研究

采用水泥砂浆面层加固方法加固砌体房屋是一种简单有效的方法。对比分析了《砌体结构加固设计规范》(GB 50702-2011)^[3]和《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116-2009)^[4]中钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙的可靠性;对10片未加固低强度砖墙和20片单面钢筋网水泥砂浆面层加固低强度砖墙进行拟静力试验,分析了未加固和加固墙体的破坏模式和机理,并提出了适用于钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙的抗震验算公式。研究表明：两标准的可靠水平差别较大,实际应用时,易产生矛盾;未加固墙主要发生沿阶梯形斜裂缝受剪破坏,加固墙主要发生沿通缝受剪破坏和沿阶梯形斜裂缝受剪破坏;建议公式的计算值与试验值吻合良好,未加固墙抗震可靠指标为2.2,加固墙抗震可靠指标为2.5～3.1;砂浆面层加固砌体结构可以显著提高结构的抗震性能。     

混凝土小型空心砌块墙片伪静力试验研究

由于强度、环保、施工方便等多方面的优势,混凝土空心砌块成为粘土砖的最理想的替代材料。不过砌块建筑经历的震害很少,抗震研究的成果也少。针对多层砌块建筑的抗震设计需求,模拟不同楼层压力,对15片1.4m×1.2m的空心混凝土砌块墙片进行了伪静力试验,得到了往复力-位移曲线,可供砌块结构抗震设计参考。     

HPFL加固多孔砖砌体抗震性能的试验研究

为了解高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固对多孔砖砌体抗震性能的加固效果及纵筋数量和加固方式因素的影响,制作了2个对比试件和10个加固试件进行拟静力试验.试验结果表明:加固后试件的抗震抗剪承载力得到了显著提高,提高幅度达22.3％～ 49.4％;变形能力和耗能能力也得到明显的提高.圈梁构造柱条带加固对抗剪承载力的提高稍低于剪刀撑条带加固方式,但对延性和耗能能力的提高却更显著.条带纵筋数量的增加可以有效提高加固效果.根据试验结果和理论分析,拟合了HPFL加固多孔砖砌体抗震抗剪承载力的计算公式,可供工程加固设计时参考使用.     

水平配筋砖砌体钢筋端部锚固试验研究

为了提高砖墙体的抗震能力,特别是在强烈地震下的变形能力,进行了配筋砌体钢筋端部没形式锚固的试验研究,试验结果表明,水平配筋墙体钢筋端部大对墙体的孪形能力有明显的提高。Ｔ字形锚固钢筋墙体的变形能力为无锚固墙体的１．３倍,直角弯钩锚固 的变表能力为无锚固墙体的１．１倍,配筋墙体有端部锚固时,极限承载力可提高４￣１１％,在实践施工中,可将丁字头入为在墙端焊接－根通常钢筋,这样施工更易操作,约束效果更佳。     

纤维砂浆带加固砌体墙片的抗震性能研究

针对低烈度区砌体结构房屋抗震的需要,本文提出利用纤维砂浆带加固砌体墙的一种廉价抗震方案。运用有限元分析软件Ansys10.0进行数值模拟分析,探讨这种加固方案的可行性,并在此基础上进行试验研究。通过纤维砂浆带加固砌体墙片在低周反复荷载作用下的试验,对墙片的破坏特征、裂缝的发展过程、滞回特性、结构延性等技术指标进行对比分析,结果表明,采用纤维砂浆带加固砌体墙有助于提高墙体的开裂荷载,增加结构的延性,改善墙体的抗震性能。     

不同砌筑方式下置换砂浆加固砖墙体的抗震性能研究

在现存的历史风貌建筑中,存在许多砂浆强度降低而砖仍然具有较高强度,造成砌体墙体的承载力不满足要求的现象。基于“最小干预”原则,提出了通过用高性能砂浆置换部分旧砂浆提高结构安全性的砌体结构保护性加固技术。在前期置换砂浆加固砌体性能研究的基础上,选择X形置换砂浆的方式,对一顺一丁、三顺一丁、梅花丁、全丁和全顺等砌筑方式设计了6个墙体进行了拟静力试验。试验结果表明：置换砂浆能有效提高墙体的抗剪承载力,且在不同砌筑方式的砖墙中均能起到加固作用;加固后砖墙的承载力取决于未加固区的交叉裂缝或者底部水平裂缝的抵抗能力;砖墙中顺砖占比率越高,墙体刚度退化越慢,后期延性也越好。     

基于性能的砌体结构加固与修复研究

我国现存着大量的未经抗震设防或按老旧规范抗震设防的砌体建筑,为了避免这些建筑在地震作用下的严重破坏,需要对其进行加固。近年来发生的汶川地震和芦山地震中,很多砌体结构损伤严重,但尚未倒塌,这些砌体结构是否可以修复,如何修复,修复后抗震性能有什么变化,目前还没有系统的研究可以借鉴。本文在基于性能的地震工程框架下,对砌体结构进行抗震加固与震后修复,并通过足尺结构试验评估其性能。本文主要工作如下:(1)对某老旧砌体结构采用后张预应力技术进行抗震加固,并对加固后砌体结构进行了双向拟静力试验。附加预应力水平采用砌体结构抗压强度设计值的20%,在提高承载力的同时避免剪压破坏。本文详细介绍了后张预应力加固二层砌体结构模型的加固流程,拟静力试验的加载和测量方案,并对砌体结构的损伤程度进行了分析和评估。(2)对采用后张预应力技术加固的砌体结构进行数值模拟。分别采用MSC.Marc和OpenSEES软件建立了加固砌体结构的精细化有限元模型和宏观力学模型。精细化有限元模型采用连续化方法和弹塑性损伤模型模拟砌体的破坏过程;而宏观力学模型采用剪切弹簧模拟墙片的宏观力学行为,通过分析50个后张预应力加固砌体墙片的试验数据,回归了加固墙片的开裂荷载计算公式。通过精细化有限元模型和宏观力学模型得到的滞回曲线与试验曲线的对比可知,这两种建模方法与试验吻合的较好,可以为该种结构的抗震性能研究提供一定的参考。(3)未加固砌体结构拟静力试验。预应力加固结构拟静力试验后结构的第二层破坏较轻,刚度损伤较小。为了对比加固效果,本文将第一层用钢梁固定,而将预应力筋值调整为结构第二层自重对第一层的压应力,对第二层结构进行加载,模拟未加固结构的首层力学性能。通过对比可知,预应力加固可使结构的峰值承载力提高至未加固结构的2倍左右,且结构的耗能能力也大幅度增加。(4)基于性能的砌体结构修复研究。对上述试验过后的损伤结构进行损伤评估后,综合考虑费用、工期和修复后承载力三方面的因素确定修复目标,根据修复目标选择增设构造柱和水泥砂浆钢筋网面层两种加固方法对损伤结构进行修复,通过修复过程中对工期和费用的量化可知,修复结构与新建结构相比可大大减少费用、缩短工期。通过修复结构的拟静力试验可知,修复结构的峰值承载力分别是未加固结构的2.84倍,预应力加固结构的1.32倍,满足修复目标的要求。     

砌体结构房屋抗震加固设计方法探讨

对砌体结构房屋常用的加固技术手段进行了探讨。结合茂名石化公司抗震加固设计与施工经验，提出了砌体结构房屋抗震加固设计与施工时应注意的问题。     

新型灌浆材料在已建砌体结构抗震加固中的应用

具有悠久历史的石结构是砌体结构的重要组成部分，本文作者经广泛调研和试验分析：(1)提出以石粉为集料对石砌体进行抗震加固，寓环保与防灾于一体；(2)给出新型浆体配比和复合砂浆的强度等级，阐述加固技术和方法，建立灌浆石砌体抗震抗剪强度公式；(3)阐明抗震验算方法，提出基于模糊随机可靠理论的可靠性分析方法。     

Experimental study on the seismic performance of new sandwich masonry walls

Sandwich masonry walls are widely used as energy-saving panels since the interlayer between the outer leaves can act as an insulation layer.New types of sandwich walls are continually being introduced in research and applications,and due to their unique bond patterns,experimental studies have been performed to investigate their mechanical properties,especially with regard to their seismic performance.In this study,three new types of sandwich masonry wall have been designed,and cyclic lateral loading tests were carried out on five specimens.The results showed that the specimens failed mainly due to slippage along the bottom cracks or the development of diagonal cracks,and the failure patterns were considerably influenced by the aspect ratio.Analysis was undertaken on the seismic response of the new walls,which included ductility,stiffness degradation and energy dissipation capacity,and no obvious difference was observed between the seismic performance of the new walls and traditional walls.Comparisons were made between the experimental results and the calculated results of the shear capacity.It is concluded that the formulas in the two Chinese codes(GB 50011 and GB 50003) are suitable for the calculation of the shear capacity for the new types of walls,and the formula in GB 50011 tends to be more conservative.     

新型节能复合混凝土空心砌块砌体抗震性能的试验研究

本文通过2片开窗洞加窗台梁节能复合混凝土小型空心砌块墙体和2片不开窗洞墙体的水平低周反复荷载试验,研究了节能复合混凝土小型空心砌块砌体墙的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态,分析了墙体的滞回特性、延性、耗能能力,刚度退化曲线等抗震性能,同时,考察了墙体外叶保护层的受力性能、破坏程度以及与墙体的共同工作机理,探讨了不同构造措施以及开窗洞对墙体抗震性能的影响。研究结果表明:复合混凝土小型砌块砌体从开始加载到最终破坏,砌块保护层都没有明显的鼓凸和脱落现象,说明聚苯层及横向拉结筋能够提供可靠的连接,保证外叶保护层在水平剪力和竖向荷载共同作用下和墙体整体工作,此外,开窗洞对墙体的抗震性能削弱较大。     

碳纤维布用于砖砌体抗震加固的试验研究

通过4片碳纤维布加固砖砌体在周期反复荷载作用下受力性能的试验，研究了粘贴碳纤维布来增强砖砌体抗震能力这种加固方法的有效性。本文研究了碳纤维布加固砖砌体的受力特性，分析了碳纤维布的用量以及贴布方式等因素对砖砌体抗震加固效果的影响。在此基础上，本文提出了碳纤维布加固砖砌体抗剪承载力的简化计算方法，可以满足实际工程设计的要求。     

组合砌体房屋抗震性能试验研究及分析

对1／4比例的9层组合砌体房屋模型进行了拟静力试验，得到此类结构的有关抗震性能指标，在此基础上，对试验模型和原型房屋进行了非线性地震反应分析，探讨了此类房屋的动力反应特性，对组合砌体房屋的抗震能力作出了较为客观的评价，并对应采取的抗震措施提出了建议。     

Twin lintel belt in steel for seismic strengthening of brick masonry buildings

A single-room, single-storey full-scale brick masonry building with precast RC roofing system was tested thric eunder displacement controlled lateral cyclic loading, to assess the effectiveness of the basic repair and seismic strengthening techniques. Initially, the virgin building specimen was loaded laterally to failure, In the second stage, the damaged building was repaired by stitching across the cracks, and tested under the same lateral loading. In the third stage, the twice-damaged structure was repaired once more by stitching and strengthened by twin lintel belt in steel and vertical corner reinforcement,and re-tested. The building strengthened by twin lintel belt in steel showed about 28% higher strength under lateral loading than the virgin building.     

双层打包带加固窗间墙抗震性能试验研究

地震时砌体结构窗间墙易发生破坏,为了提高其抗震性能,对高宽比为1的2组共4片墙体,其中:2片为双层打包带加固墙体,2片为原墙,进行了拟静力试验,研究墙体的破坏形态、水平承载力、滞回曲线和耗能等抗震性能。试验发现原墙发生剪切破坏,加固后墙体发生摇摆破坏,加固改变了墙体破坏模式,加固后墙体滞回曲线饱满但有捏笼,破坏荷载、延性和耗能能力都有提高,破坏时未发生剥离,表明双层打包带加固法有效地提高了窗间墙体抗震性能,对承受较大竖向应力墙体效果更好,建议加固时要加强加固层与窗下和窗上墙体的连接。     

设有圈梁与构造柱的砌体结构预应力筋抗震加固试验研究

通过对设有圈梁与构造柱的砌体结构采用体外预应力筋加固和未加固模型进行双向拟动力试验,对墙体裂缝开展、结构耗能、结构损伤等指标进行对比分析,探讨体外预应力筋加固对砌体结构抗震能力的影响.试验结果表明:体外预应力筋产生的约束力对限制裂缝开展、防止圈梁与预制楼板的脱空效果明显砌体结构在体外预应力筋加固后的总滞回耗能大于未加固...     

Seismic capacity of irregular unreinforced masonry walls with openings

Masonry buildings are often characterized by geometric irregularities. In many cases, such buildings meet global regularity requirements provided by seismic codes, but they are composed by irregular walls with openings. The latter are masonry walls characterized by (i) openings of different sizes, (ii) openings misaligned in the horizontal and/or vertical direction, or (iii) a variable number of openings per story. An irregular layout of openings can induce not only a nonuniform distribution of gravity loads among masonry piers but also unfavorable damage localizations resulting in a premature collapse of the wall and hence a higher seismic vulnerability. This paper is aimed at providing a simplified methodology to assess the effects of irregularities on the in‐plane seismic capacity of unreinforced masonry (URM) walls with openings. To this end, a macroelement method was developed and validated through experimental results available in the literature. The proposed methodology was based on the quantification of wall irregularities by means of geometric indices and their effects on seismic capacity of URM walls with openings through both sensitivity and regression analyses. Sensitivity analysis was based on a high number of static pushover analyses and allowed to assess variations in key seismic capacity parameters. Regression analysis let to describe each capacity parameter under varying irregularity index, providing empirical models for seismic assessment of irregular URM walls with openings. The in‐plane seismic capacity was found to be significantly affected by wall irregularities, especially in the case of openings with different heights. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.