0材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究

第39卷第8期 2006年8月 土木工程学报 CHINACⅣILENGINEERINGJOURNAL V01．39No．8 Aug． 2006 GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究 王全凤 柴振岭黄奕辉杨勇新 曾志兴 (华侨大学，福建泉州362021) 摘要：对玻璃纤维复合材料(GlassFiberReinforcedPolymer，GFRP)加固带壁柱砖墙抗震性能进行试验研究。通 过1片未加固带壁柱砖墙和8片GFRP加固带壁柱砖墙在低周往复荷载作用下的抗震性能试验，阐述了各试件的 破坏特征；研究GFRP加固前后墙体的滞回特性、刚度及退化特性、变形性能、耗能性能等变化规律，以及加固 方式、加固量和“对拉”锚固措施对加固效果的影响。研究结果表明：加固方式对墙体的刚度退化性能和变形性 能影响不大，但对墙体的耗能性能影响较明显；按照本文提出的加固方式粘贴GFRP能够有效地提高墙体的极限 荷载、减缓墙体的刚度退化、增强其变形能力和耗能能力；同时考虑采用混合加固方式、增大加固量、采用锚固 措施三因素时，墙体的抗震性能较好。 关键词：玻璃纤维复合材料(GFRP)；加固；带壁柱砖墙；“对拉”锚；抗震性能 中图分类号：TU398+．502文献标识码：A 文章编号：1000—131X(2006)08．0065—08 Anexperimentalstudyontheseismicperformanceofbrickmasonry wallswithpilasterreinforcedbyGFRP WangQuanfengChaiZhenlingHuangYihuiYangYongxinzengZhixing (HuaqiaoUniversity，Quanzhou362021，China) Abstract：Anexperimentalresearchisconductedontheseismicperformance0±brickmasonrywallswithpilaster reinforcedbyglassfiberreinforcedpolymer(GFRP)．Basedonthelowcyclicloadingexperimentsononebrick masonrywallwithordinarypilasterandeightspecimensofmasonrywallswithpilasterstrengthenedbyGFRP，the failurecharacteristicsofthewallsareexplained；seismicperformancecharacteristics，suchasresilience，rigidityand itsdegeneration，deformation，andenergydissipationarestudied；andinfluenceofthemeasuresincluding strengtheningmeans，reinforcementareaproportionbetweenGFRPandwallsurface，“through—wall”anchorageon reinforcementeffectsarestudied．Thetestresultsindicatethatthestrengtheningmodehaslittleinfluenceonwall deformation，wallrigidityanditsdegeneration，whereasithasobviousinfluenceontheenergydissipationcapacityof thewall．Theultimatecapacity，deformationandenergydissipationofthewallsreinforcedbyglassfibersheetsare remarkablyhigher．WallwithCFRPreinforcedpilasterwillshowabetterseismicperformancewhencoupledwith othervariousstrengtheningmeans。higherreinforcementproportionand“through—wall”anchorage． Keywords：glassfiberreinforcedpolymer(GFRP)；reinforcement；brickmasonrywallwithpilaster；“through—wall” anchorage；seismicperformance E-mail：qfwang@hqu．edu．cn 随着砌体结构房屋的续建，相当多的建筑已经进 入中老年期，再加上设计基准期的接近、结构设计和 抗震 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的不断提高、设计和施工产生的隐患以及人 们对建筑物的安全性、实用性和耐久性要求的不断提 高等原因，大部分砌体结构房屋需要进行维修和加 固。20世纪末，随着国际市场纤维价格的大幅度降 基金项目：国家高技术研究发展 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 (863)项目(2004AA336010) 作者简介：王全凤，博士，教授，博士生导师 收稿日期：2005—07—12 起工 蚀、 点， 前，关于FRP加固砌体结构的抗震方面的研究 少，且加固的对象多为矩形截面墙。本文进行 GFRP加固带壁柱砖墙抗震性能的试验研究，从 材料、加固对象上讲均有一定的研究价值。 渐引 耐腐 多优 。目 比较 的是 加固 法质擎方酷顿搏舫加强艮的列赢材效黧一一一一纤剐施疑 刚m。八 、虱一粘杉劳为部找疲成外陧耐丌1 万方数据 土木工程学报 2006生 1试验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 1．1试件设计 根据实验室的具体条件，并考虑到和其他单位试 验的对比性，墙体的高宽比定为1／2，墙体长取为 1500mm，高取为750mln，墙厚取为240mm。实际 建筑物中壁柱截面多为240mm×240mm，考虑到实 际砌筑的难度以及砌体模数的选择，本试件壁柱截面 取为240Film×240mm，墙体的具体尺寸见图1。 图1试件尺寸详图 Fig．1Detaileddimensionofspecimen 墙体砌筑采用一丁一顺的砌筑方法。竖向荷载由 顶部两个千斤顶提供，通过钢筋混凝土压梁转化为均 布荷载作用于墙体，双向水平力由水平推拉千斤顶来 完成。试验材料采用MUl0的普通黏土砖；M2．5的 混合砂浆；单向玻璃纤维布(GFRP)(南京玻璃纤 维研究院提供)；结构胶(南京德谦科技有限责任公 司)。试验材料性能指标见表1。本次试验共制作9个 试件，其参数变化如表2所示。其中GWl为非加固 试件，其余8个试件为加固试件，试件的加固方案见 图2。 表1 GFRP材料性能 Table1 MaterialpropertiesofGFRP 1．2加载制度 由于地震时墙体、楼面的重力荷载始终存在，因 此，试验时在水平加载前将试验设计的竖向荷载 (320kN)一次加足，待竖向荷载稳定后再施加往复水 平荷载。本试验采用通过墙中顶端位移△进行从荷 载控制到位移控制转化的混合控制方式。在水平荷载 加载初期采用荷载控制，第一级荷载加至80kN，然 后每级加载增量为25kN，每级荷载循环一次，在荷 载控制的同时实时观察墙顶部位移大小，在某个荷载 控制过程中的位移比上级荷载的最大位移大1mm 时，则从下级荷载开始采用位移控制，并以该级荷载 的最大位移作为基数位移，然后以位移增量为1mm 进行递增，每级荷载循环一次，当试件破坏或者荷载 表2试件情况一览表 Table2 Detailsofthemasonryspecimens 黯豢絮吴F荔需Him母篓嚣 =一=一．=j二===二==二-=二—_二=二== (a)i式f牛GW2 ≮釜基 壬莹夕 弋 _——少＼ ／ XxK ／苣／X＼≥、 4墨萝 ≮≥、“乞27 ＼≤≥＼ 兰乡7 ＼∈叁 ㈣试件GW3、GW9 ＼ ／ ＼／ ><≥_< ／／＼＼ (c)试件GW4～GW8 图2各个试件的加固方案图 Fig．2Reinforcementschemeofspecimens 事 万方数据 第39卷第8期 王全凤等·GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究 ·67． 下降到85％极限荷载时，试验停止。 2测量方案 试验时，试件所受的竖向荷载的大小由放置在标 定架内的压力传感器来测定，并通过电子称进行读 数；水平反复荷载加载过程中保持竖向荷载不变，试 件所受的水平荷载大小由安装在推拉千斤顶端部的拉 压传感器来测定。 位移主要通过布置于墙体表面的位移计来测量， 并通过DH3816静态应变仪将试验数据保存在计算机 上；控制位移接到标定好的静态电阻应变仪上。位移 计的具体布置方案如图3所示。 一 】墙体正面位移计布置方案 墙体壁柱面位移计布置方案图3位移计布置示意图 Fig．3Arrangementofdisplacementindicators 3试验结果分析 现水平裂缝。随着墙中位移的增大，墙底的水平裂缝 发展到接近壁柱的边缘。A=3．7mm时，可以听到布 明显“撕裂”的响声和砂浆脱落声，图5中①位置的 布突然“啪”的一声向外张开。△=一6mill时，图5 中②断开，随即裂缝相互贯通形成一条从墙体中部向 远端角部发展的主斜裂缝，试验停止。墙体的破坏属 于水平通缝剪摩破坏，壁柱的破坏属于剪压破坏。 图5 GW2 Fig．5GW2 GW3总的加固量与GW2相同，且水平加固量与 斜向加固量相同。荷载较小时，无明显异常现象。 降一230kN时，近端底部第4个水平灰缝出现水平裂 缝，随着位移的增加，裂缝宽度增大。A=3．5mm时， 图6中①处的布“啪”的一声断开；△=一5．5mm时， 图6中②处的布“啪”的一声断开。试验结束。墙体 的破坏为水平通缝剪摩破坏，壁柱发生的是剪压 破坏。 3．1各个试件的破坏特征 GWl对比试件，墙体在荷载小于90kN条件下， P-A曲线线性很好，卸载时残余变形也很小，试件基 本上处于弹性阶段；P=170kN时，灰缝中砂浆有轻 图6 GW3 微的脱落现象；降一188kN时，墙底灰缝出现水平裂 ng·6GW3 缝；随着墙中位移△的增大，墙体明显地开始发生 GW4在水平荷载小于120kN时，墙体无明显异 “晃动”现象；A=2．6mm时，荷载值达到最大值，此 常现象发生。P=205kN时，墙体底面第3个灰缝处 时出现了从墙上端向下端发展的斜裂缝；A=4．5mm 出现水平裂缝，随着荷载的增加，已有的裂缝继续开 时，墙体沿对角线方向的两条主裂缝基本形成，并伴 展，缝宽加大，同时在墙体中部相继出现斜向微裂 有多数细小的微裂缝的发展，此时墙体明显的被斜裂 缝，并不断听到布“撕裂”的声音；P=一254．1kN 缝分成了上下两个“对尖三角形，，和左右近似的“小 时，水平荷载达到极值，墙体可以明显看出“晃动”现 三角形”。试验停止。墙体出现明显的斜裂缝，破坏 象。肚一236kN时图7中①处的布突然断开；P=202kN 属于斜裂缝剪压破坏。壁柱是先在中部出现水平裂缝 图7中②处的布也突然断开。试验停止。墙体发生的 后被压坏，发生的是剪压破坏，墙体破坏后的裂缝情 是斜裂缝剪压破坏，壁柱没有明显的裂缝出现。 况见。图4。 图7 GW4 图4 GWl Fig·7Gw4 Fig．4GWl GW5总的加固量与GW2、GW3和GW4相同。荷 GW2在水平荷载小于110kN时，墙体没有发现 载较小时墙面和端部都无明显异常现象。肚一164kN 明显的变化。陆一190kN时，墙体底部灰缝处首先出 时，墙底水平灰缝出现水平裂缝，随着荷载的增加， 万方数据 土木工程学报 2006焦 两水平裂缝均发展到斜向布的边缘。△一4．2mm时， 图8中①处布突然断开，主斜向布发出撕裂的响声断 开。A=6．1mm时，图8中②处的布也突然断开。 A=7．6姗时，图8中④处突然产生向近端底面发展 的斜向裂缝，负主斜向布也相继断开(图8中③)，试 验结束。墙体的破坏为水平通缝剪摩破坏，壁柱正面 和侧面没有明显的裂缝出现，只是在底部第二个水平 灰缝处有张开又闭合的水平裂缝，因此壁柱发生的是 弯曲破坏。 图8 GWS Fig．8GW5 GW6在辟一178kN时，墙底部第3个水平灰缝 出现水平裂缝；P=217kN时，图9中①处出现竖向 裂缝；△一3．6ram时，图9中②处产生沿斜向布边缘 的裂缝。图9中③处出现沿次斜向布方向的裂缝。 △=3．9mm时，图9中④处出现剥离裂缝，但布未脱 离开墙面；A=5．6mm时，图9中⑤处以上的布边缘 出现沿布长方向的剥离裂缝，交叉处附近出现“空 鼓”现象，随着位移的增加不时可以听到布剥离开墙 面时“啪、啪”清脆的响声， “空鼓”现象相继开始 出现。A一6．3ram时，图9中⑥处以及附近区域出现 “空鼓”。P=187kN时，图9中⑦处的斜向布发出撕裂 的响声，大面积剥离并脱落墙面，试验结束。墙体发 生的是剥离破坏，壁柱除了变形较大外，正面和侧面 没有明显破坏的迹象。 图9 GW6 Fig．9GW6 GW7在GW6的基础上采用了“对拉”GFRP锚 固措施，“对拉”锚的布置方法：1)“对拉”锚布置 在纤维布的端部，且“对拉”锚的纤维条到墙体外边 缘的距离不宜小于50mm，纤维条主方向最好与纤维 布的主方向垂直；2)“对拉”锚还应布置在有纤维布 交叉的位置；3)在满足前两条的条件下，宜沿主要 受力纤维布方向等间距布置，其间距可控制在 150mm～500mm范围内。另外，如果在墙体的4个 角部区域粘贴有纤维布，则宜在此区域适当加密。 P=205kN时，墙底部第一个水平灰缝出现水平裂缝， 随着位移的增大，裂缝壁柱的边缘发展。同时，主次 斜向布交叉处出现“空鼓”，但由于对拉锚的作用， “空鼓”面积没有无限扩大。A=7．9ham时主斜向布在 “对拉”锚的边缘突然断裂，试验结束。墙体和壁柱 均为剪压破坏，墙体破坏后的裂缝情况见图10。 图10GW7 Fig．10GW7 GW8在GW5基础上设有对拉锚。雎一198kN时 墙底第一个水平灰缝出现水平裂缝；△=一3．8mm时， 听到啪啪的响声，图11中①位置出现“空鼓”现象。 随着位移的增加墙面上的斜向裂缝也相继增加和开 展。△=一8．6mm时，伴着刺耳的“撕裂”声从墙中上 部第一皮砖开始出现一条指向远端下角的斜裂缝，与 之相交的主次斜向布相继断裂，个别“对拉”锚最终 破坏时在弯折处也断开，试验结束。墙体和壁柱发生 的均为剪压破坏。 图11GW8 Fig．11GW8 GW9为混合加固形式，总的加固量与GW6和 GW7相同，且水平加固量与斜向加固量相同，同时 采用了对拉GFRP锚固措施。聘一201kN时，墙底部 第一个水平灰缝出现水平裂缝；A=一4．5mm时图12 中①处布的上边缘附近发现小区域的“空鼓”； A=7．2mm时，图12中③处出现“空鼓”。△=9．3lain 时，壁柱正面的竖向裂缝已经贯穿到整个高度，最宽 达1mm。△=一11．2mm时，图12中⑤位置布的下边 缘伴着撕裂的响声剥离开墙面。随着位移的增加，砂 浆脱落更加明显，最后因荷载下降到低于极限荷载的 85％，试验结束。墙体发生的是剪摩破坏，壁柱为剪 压破坏。 图12GW9 Fig．12GW9 万方数据 第39卷第8期 王全凤等·GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究 ·69- 3．2各个试件滞回性能初步分析 图13为各墙体的的滞回曲线。总的来看，除了 GW2为反s形外，其余都可算为梭形。对于产生梭 形曲线的墙体，主要说明墙体在加载过程中存在压 弯作用；对于产生反s形曲线的墙体(GW2)，则说明 墙体在加载过程发生了一定的滑移。试件GW4在试 验过程中由于位移测试系统失败，导致后期加载制 度改变，因此其后期的滞回环之间差别很大；GW2 是惟一水平加固方式的试件，荷载相对较小时在墙 体底部；水平灰缝处出现水平裂缝，并以较快的速 200 励。鼍150j．鹈| -3-o 缈32 IalGWl滞回曲线 ‘Ju一r|K1"I ．力砀j一 4雠‘j／| j ： (d)GW4滞回曲线 二]U 200 。俪哑150100．．．．锄 10一理髟6 81 (曲GW7滞I百llt／t线 度向墙中发展，因此，其滑移比其他试件更严重， 滞回曲线形状也较特殊。对于其他4片墙体而言， 虽滞回曲线形状近似均为梭形，但可以明显看出对- 比墙GWl的滞回环数目较少，同时后期位移变化较 大而又不稳定，刚度下降较快；对于加固后的3片 墙体，可以看出滞回环明显比未加固墙的要饱满， 且滞回环数目较多，刚度下降较慢，同时还可以看 出，对于采用混合加固的方式的GW3，滞回环明显 比其他还要饱满，也就是说混合加固方式的墙的 耗能性能较好。 裂 。fJ，k州 翟院。．搦 6翅∥4‘： (b)GW2滞回曲线 juu 250彩胁．200150．．．锄 。8溺驴2 4 6{ (e)GW5滞回曲线 200 。锄啤150100．．．．捌 。8溺妙6—01 蒌 。f1K州 j俑励抽鼍 8磁|缈6‘ (c)GW3滞回曲线 200觋?100．。．勿 6刎嘭么，／4 6 {钐夕 ∞GW6滞回曲线 200锄。150⋯．锄 o-，／勉燃缫吵81012l、t扫赡彩彩彩捌×) (h)GW8滞回曲线 (i)GW9滞回曲线 图13各个试件滞回曲线 Fig．13Load-displacementcurve 3．3试件骨架曲线 把荷载一位移曲线的所有循环的峰点(回载顶点)连 接起来得到的包络线叫骨架曲线⋯，骨架曲线可以定 性的衡量墙体的抗震性能，大体反映墙体在水平反复 4 荷载作用下的开裂荷载、极限荷载和延性等主要特 征。各个试件的骨架曲线见图14，总体上讲，各个 试件在荷载较小的时候，刚度看不出明显的差异，这 阶段刚度主要与墙体的砂浆强度、砖的强度、以及竖 万方数据 ．70． 土木工程．学报 2006年 向压力大小有关；随着荷载的增加，未加固墙体的变 形相对发展较快，刚度下降；荷载达到大约150kN 以后，从骨架曲线图14可以明显看出，在位移相同 条件下，对比墙对应的水平荷载要比加固墙体的小， 而且这种减小的趋势随着位移的增加在加大；当荷载 达到约200kN时，对比墙骨架曲线出现非常明显的 拐点，负向荷载(第三阶段)达到峰值，可见未加固墙 体在荷载达到的峰值后，荷载下降很突然，极限位移 很小(约2．6mm)，延性很差。 图14骨架曲线 Fig．14Skeletoncurvesoflateralloadversusdeformation 3．4试件的刚度退化性能 在位移不断增大的情况下，刚度一环比一环减 少，这就是刚度退化[2]。在反复荷载作用下可用割线 刚度代替切线刚度Ⅲ；文献[4]把割线刚度定义为每 级往复荷载绝对值之和与其对应的墙片顶部处的位移 绝对值之和的比，亦称等效刚度。试件的刚度退化曲 线如图15所示。 图15刚度退化曲线图 Fig．15Stiffnessdegradationcurves 由图15可以看出：刚度退化曲线大致经历了三 个阶段：初始加载期的刚度急剧下降阶段、刚度下降 趋势逐渐缓和阶段和刚度大体保持稳定阶段。对于加 固试件与未加固试件(GWl)，△较小(△≤0．5mm)情况 下，两类试件的刚度变化情况基本一致，这主要是因 为：加载初期，墙体变形较小，GFRP尚没有对墙体 本身的变形起到很好的“约束”作用，这阶段墙体 的变形主要与墙体砂浆强度有关，因此二者没有太大 差别。△较大(△I>0．5mm)情况下，未加固墙体GWl 的刚度随着位移△的增加退化明显加快，这主要是因 为墙体变形增大后，对未加固墙体而言，裂缝开展快 且多，墙体很快失去“整体性”；相反，对于加固墙 体，随着变形的增大，纤维布对墙体的变形的约束也 越大，因此墙体的协同变形能力比未加固的强，相应 的刚度退化较慢。 3．5各个试件的变形性能 结构或构件的塑性变形能力是结构或构件的延性 性质的表现。延性与强度同等重要，而且延性更有意 义，它是结构抗震能力的重要指标。评定结构抗震变 形性能的方法一般有两类，即延性系数法和相对位移 延性法，相对位移延性法又分开裂转角、极限转角和 破坏转角三种情况，本文采用破坏转角来评定墙体的 变形性能，各个试件的变形性能见表3。 表3墙体的变形性能 Table3 Deformationperformanceofspecimens (a)加固量对墙体变形性能的影响 由表4可以看出：在加固量提高了38％情况下， 墙体的变形性能提高接近一倍，很显然加固量增加有 效地提高了墙体的变形性能。 表4面积加固率对变形性能的影响 Table4 Influenceofreinforcementareaproportionbetween GFRPandwallsurfaceondeformationperformance 万方数据 第39卷第8期 王全凤等·GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究 ·71· ㈣“对拉”锚对墙体变形性能的影响 从对表5两种加固量的4片墙体的破坏过程来 看，加固量越大，墙体可能出现“空鼓”现象的时间 越早， “空鼓”后期发展越严重， “对拉”锚发挥的 机会和效率就越高。GW7和GW8“对拉”锚的锚固 用量是相同的，如果把“对拉”锚的面积和墙体用纤 维布的总面积的比值定义为锚固率，那么GW8的锚 固率是GW7的1．4倍。但从表5可以明显看出： GW7对墙体变形性能的贡献是GW8的2．7倍，这说 明在锚固措施相同的条件下，加固量越大， “对拉” 锚对墙体的变形的贡献越大，这也间接地说明：加固 量越大，越有必要采用“对拉”锚固措施。简而言 之，对相同加固方式的4片墙体，采用“对拉”锚 后，对墙体的变形性能均有不同程度的提高。 “对 拉”锚虽然不能从本质上杜绝试件试验过程中产生 “空鼓”，但可以明显地限制“空鼓”区域无限制地扩 展。实际工程中关于“对拉”锚的建议：1)钻孔后， 应对孔的外边缘进行打磨处理，避免纤维布条被剪 坏；2)专门制作穿纤维布条所用的工具，提高穿纤 维布条的工作效率；3)在“对拉”锚纤维布条锚固 好后，用结构胶把孔洞灌满，进行自由养护。 表5 “对拉”锚对变形性能的影响 Table5 Influenceofanchorageondeformationperformance (c)加固方式对墙体变形性能的影响 对于加固方式对墙体变形的影响，由于试件数目 受限，无法直接对比，但可以通过正交试验间接对 比。对于GW3、GW6、GW8和GW9可以组成如表 6所示的两水平三因素m(23))的正交试验，并以墙体 变形性fiE(破坏位移)为考察指标E51。 表6正交试验的因素和水平 Table6 Factorsandlevelsoforthogonalanalysis 通过正交分析的全过程(表7)可以很直接的看出： 加固量增大、采用混合加固方式以及采用“对拉”锚 措施均有助于墙体变形性能的提高。关于加固量和 “对拉”锚对墙体变形性能的影响，上面已有直接对 比，并且和正交试验得出的结论一致。另外，通过表 7同一因素中水平的改变对指标贡献的相对影响程度 的分析可以看出：加固量的改变和“对拉”锚固措施 的有无对墙体变形性能的影响相当，但二者的影响均 明显大于加固方式对墙体变形性能的影响。从表7的 优化方案可以看出，试件GW9刚好完全符合其组合。 表7正交试验分析过程表 Table7 Processoforthogonalanalysis 3．6各个试件的耗能性能 试件的耗能能力是指试件在低周反复荷载作用下 吸收能量的大小。目前对构件的耗能能力没有统一的 评定标准，常用等效黏滞阻尼系数[6]、功比指数[7]、以 及能量耗散系数隅3来表示。本文采用文献[4]提出的 能量耗散系数E来评定。 从表8中的数据可以看出：极限位移状态时墙体 的能量耗散系数比极限荷载状态时的都有不同程度的 提高；极限荷载状态时，未加固墙体的E值较加固 后墙体大，加固后墙体在极限位移状态下的耗能能力 与未加固墙相比都有不同程度的改善；混合加固方式 与水平和斜向分散加固方式而言，对墙体的变形性能 改善较大。 表8各个试件不同荷载状态时的能量耗散系数E Table8 EnergydissipationcoefficientEofspecimens underdifferentloadstates 试件编号 GWlGW2GW3GW5GW6GW7GW8GW9 极限荷载状态1．141．05 1．01 0．9 1．07 0．940．97 1．09 极限位移状态1．191．21 2．08 1．26 1．31 1．59 1．52 2．42 砖墙在平面内进行加固主要是考虑到实际房屋中 带壁柱墙体的受力情况以及加固施工措施的可行性等 因素的条件下确定的。从试验过程以及试验结果分析 (下转第112页) 万方数据 ·112· 土木工程学报 2006焦 [7]MeyerhofGG．Somerecentfoundationresearchanditsap- plicationtodesignlJj．TheStructuralEngineer，1953，31 (6)：151-167 [8]刘开国．地基一基础一框架体系相互作用的计算方法[J]． 建筑结构学报，1981，(5)：99—104 [9]WinterG，NilsonAH．钢筋混凝土结构设计[M]．哈尔滨 -+一+-+-+一+-+一+一+一+一+一+-+-——卜一—+_-+ (上接第71页) 可以认为在砖墙平面内进行加固对有无垛没有直接 关系。 4结 论 (1)采用GFRP加固后，GFRP对受荷墙体起到了 一定的约束作用，限制或减缓了墙体裂缝的发生和开 展，墙体的抗j曩J|生能得到改善。 (2)采用GFRP加固后，墙体的极限变形能力明 显增强，对防止无筋砌体房屋倒塌有较大益处。 (3)加固率、“对拉”锚固措施、以及加固方式 三因素对墙体变形能力均有不同程度的影响，就影响 因子而言，前二者相当，且均比后者大。 (4)加固后墙体刚度退化减缓，极限荷载后墙体 的整体性增强，由于砖砌体的脆性破坏而导致整体结 构的突然破坏的可能性在加固后减小了。 (5)加固率、加固方式、以及“对拉”锚固措施 对墙体在极限荷载状态下耗能能力影响不明显；极限 位移状态下，加固率增大、采用“对拉”锚固措施均 建筑工程学院钢筋混凝土教研室译．1983 [10]中国建筑科学研究院．混凝土结构研究报告选集3[G]． 北京：中国建筑工业出版社，1994 [11]SkemptonAW，MacdonaldDH．Allowablesettlementof buildings[J]．Inst．Civ．Engrs(IV)，1956，(5)：727—768 不同程度地提高了墙体的耗能能力；采用混合加固方 式加固的墙体在极限位移状态下比单单采用斜向加固 的墙体就耗能改善方面具有明显优势。 参考文献 [1]王天稳．土木工程结构试验[M]．武汉：武汉理工大学出版 社，2003 [2]朱伯龙．结构抗震试验[M]．北京：地震出版社，1989 [3]王艳晗，艾军，张春锋，等．低周反复荷载作用预应力混凝 土砌块墙试验研究[J]．建筑结构，2003，(4)：22—26 [4]中华人民共和国行业标准．JGJl01—96建筑抗震试验方法 规程[S]．北京：中国建筑工业出版社，1997 [5]郑少华，姜奉华．试验设计与数据处理[M]．北京：中国建材 工业出版社，1997 [6]王来，王铁成，陈倩．低周反复荷载下方钢管混凝土框架抗 震性能的试验研究[J]．地震工程与工程振动，2003，(3)： 115-117 [7]马永欣，郑山锁．结构试验[M]．北京：科学出版社，2003 [8]周云，刘季．建筑抗震加固新技术及其工程应用[J]．工程 抗震，1994，(4)：18—21 万方数据 GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗震性能试验研究 作者： 王全凤， 柴振岭， 黄奕辉， 杨勇新， 曾志兴， Wang Quanfeng， Chai Zhenling， Huang Yihui， Yang Yongxin， Zeng Zhixing 作者单位： 华侨大学,福建泉州,362021 刊名： 土木工程学报 英文刊名： CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL 年，卷(期)： 2006，39(8) 引用次数： 2次 参考文献(8条) 1.王天稳 土木工程结构试验 2003 2.朱伯龙 结构抗震试验 1989 3.王艳晗.艾军.张春锋.吕志涛 低周反复荷载作用预应力混凝土砌块墙试验研究[期刊 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ]-建筑结构 2003(4) 4.JGJ 101-1996.建筑抗震试验方法规程 1997 5.郑少华.姜奉华 试验设计与数据处理 1997 6.王来.王铁成.陈倩 低周反复荷载下方钢管混凝土框架抗震性能的试验研究[期刊论文]-地震工程与工程振动 2003(3) 7.马永欣.郑山锁 结构试验 2003 8.周云.刘季 建筑抗震加固新技术及其工程应用 1994(4) 相似文献(10条) 1.期刊论文 赵红霞.程赫明.赵磊峰.ZHAO Hong-xia.CHENG He-ming.ZHAO Lei-feng 考虑二次受力的新型玻璃纤维 复合材料(GFRP)加固钢筋混凝土柱的非线性有限元分析 -工程质量A版2008(12) 针对二次受力加固试验研究时间长、费用高等问题,采用ANSYS有限元软件对考虑二次受力的玻璃纤维复合材料(GFRP)加固钢筋凝土柱的非线性力学 性能进行分析和模拟计算,得出与试验基本符合的结果,可为加固设计和施工提供参考依据. 2.期刊论文 王全凤.陈凡.黄奕辉.WANG Quanfeng.CHEN Fan.HUANG Yihui GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗剪承载力 研究 -四川建筑科学研究2009,35(2) 对玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)加固带壁柱砖墙的平面外受荷性能进行了试验研究.由试验结果知,当GFRP复合材 料的加固量较大时,加固试件平面外的抗弯能力得到明显的提高,而抗剪能力提高有限,即试件的平面外极限承载力由其平面外抗剪极限承载力控制,导致 加固试件发生剪切破坏,提出了抗剪极限承载力计算公式,可作为今后类似试验研究、试件最终破坏形态的判断依据. 3.期刊论文 黄奕辉.王全凤.刘迪.杨勇新.曾志兴.HUANG Yihui.WANG Quanfeng.LIU Di.YANG Yongxin.ZENG Zhixing GFRP复合材料加固带壁柱砖墙抗剪性能试验研究 -四川建筑科学研究2006,32(5) 通过5片带壁柱的墙体试件(其中包括1个对比墙),主要研究了玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP)加固后的墙体抗剪性能.结 果显示,通过GFRP的加固,带壁柱砖墙的极限荷载、极限位移和抗剪刚度都有提高,但提高幅度随加固形式的不同而异.同时,如果对墙体进行不对称加固时 ,会有明显的墙体扭转及GFRP剥离现象,此时加固效果差. 4.期刊论文 王全凤.柴振岭.黄奕辉.杨勇新.张云波.Wang Quanfeng.Chai Zhenling.Huang Yihui.Yang Yongxin. Zhang Yunbo GFRP加固砖墙抗震抗剪承载力的设计公式 -工业建筑2006,36(6) 基于1片未加固带壁柱墙体和8片玻璃纤维复合材料加固带壁柱墙体抗震试验的试验结果和纤维复合材料的桁架受力模型,并借鉴现行抗震 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 中未加 固墙体的抗震抗剪设计计算公式,提出了FRP加固带壁柱砖墙抗震抗剪承载力的设计计算公式,试验结果与所得公式计算结果比值的平均值为2.23,样本方 差为0.033,可供进一步研究和工程设计参考使用. 5.期刊论文 王全凤.刘迪.黄奕辉.杨勇新.Wang Quanfeng.Liu Di.Huang Yihui.Yang Yongxin GFRP复合材料加固 带壁柱砌体墙抗剪承载力研究 -工业建筑2008,38(5) 纤维增强复合材料(FRP)是一种新犁的加固材料,其优越的材料力学性能使其在土木工程领域中得到了越来越广泛的应用.通过对玻璃纤维复合材料加 固带壁柱砌体墙的抗剪性能的试验和理论研究,提出FRP加固砌体墙的抗剪承载力理论和设计的计算公式. 6.期刊论文 陈莹.王全凤.黄奕辉.杨勇新.林建华.CHEN Ying.WANG Quan-feng.HUANG Yi-hui.YANG Yong-xin.LIN Jian-hua GFRP复合材料与砖界面粘结性能的数值模拟 -工程力学2007,24(5) 纤维复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)加固砌体结构剥离破坏是一种常见的破坏形式.对玻璃纤维复合材料(GFRP)和砖粘结界面进行数值 模拟,用Solid65单元和Shell41单元分别模拟砖和GFRP,采用接触单元的方法,用"接触对"将砖实体单元和GFRP单元连接在一起,研究粘结界面的应力、应 变分布特点和破坏过程.分析结果表明用有限元模拟分析粘结界面应力状态具有一定的可行性. 7.学位论文 陈凡 GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯性能试验研究 2006 纤维增强复合材料(FRP)是一种新型的建筑材料，其优越的力学性能使其在土木工程领域中的应用越来越广泛。纤维增强复合材料(FRP)加固是近年 来出现的一种结构加固新方法，以其材料耐久性好、施工简便快捷、几乎不改变构件原有尺寸等特点，在国际上已逐渐得到推广应用，显示出良好的经 济效益。本文是对玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱砖墙平面外抗弯性能的试验研究。 本文首先总结了国内砌体结构建筑所面临的维修加固现 状，回顾了已经应用较成熟的砌体结构加固方法，综述了FRP加固砌体结构在国内外的研究现状与应用进展。其次，通过两批试件（七个试件）十次试验 ，对玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱砖墙的平面外抗弯性能进行试验研究。由试验结果分析知，采用GFRP复合材料对带壁柱砖墙进行加固，可以有 效地提高砖墙的平面外抗弯能力，即可以提高砖墙的极限承载力，从而提高砖墙的平面外受荷性能。 本文主要研究竖向荷载、GFRP布的加固量和 砖砌体的强度三个因素对加固砖墙平面外抗弯性能的影响。通过对这三个影响因素的分析，推导出GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯极限承载力的理论计 算公式。并根据实际工程中进行GFRP加固的需要，提出GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯的设计方法，重点对GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯承载力设计 计算公式进行推导，为实际工程应用提供参考。 本文的研究对象为GFRP加固的带壁柱砖墙，从加固材料和砖墙类型上，体现出试验研究的创新之 处。同时为了模拟现实工程中的砖墙，本文在研究影响加固砖墙平面外抗弯性能的因素中，考虑了不同的竖向荷载对加固砖墙平面外抗弯性能的影响 ，体现出试验研究的现实意义。 最后，对试验研究作了总结，提出了玻璃纤维复合材料(GFRP)对带壁柱砖墙进行平面外抗弯加固需进一步研究的 问题。 8.期刊论文 王全凤.柴振岭.黄奕辉.杨勇新.WANG Quan-feng.CHAI Zhen-ling.HUANG Yi-hui.YANG Yong-xin GFRP复合材料加固砖墙抗震抗剪承载力 -华侨大学学报（自然科学版）2009,30(2) 通过对1片未加固带壁柱墙体和8片玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱墙体抗震试验的结果, 在理论分析的基础上,给出壁柱影响系数、间接抗震抗 剪承载力修正系数、统计系数和有效工作系数的表达式.基于未加固墙体的剪摩和剪压破坏模型和纤维复合材料(FRP)的桁架受力模型,推导出在不同破坏 形态下,GFRP加固带壁柱砖墙的抗震抗剪承载力理论计算公式.利用公式所得的计算结果与试验结果吻合. 9.期刊论文 王全凤.陈凡.黄奕辉.杨勇新.黄群贤.WANG Quan-feng.CHEN Fan.HUANG Yi-hui.YANG Yong-xin. HUANG Qun-xian GFRP加固带壁柱砖墙平面外受荷性能试验 -华侨大学学报（自然科学版）2007,28(2) 通过两批试件(7个试件)9次试验,研究玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱砖墙的平面外受荷性能.由试验结果分析可知,采用GFRP对带壁柱砖墙进行 加固,可以有效地提高砖墙的平面外抗弯能力和延性.即可以提高砖墙的极限承载力.对于刚度较大的带壁柱墙体,当GFRP加固量达到一定程度,其平面外抗 弯承载能力得到较大的提高,而平面外方向的抗剪承载能力提高有限,导致试件的平面外受荷能力由其抗剪承载能力控制.采用不对称加固,会导致墙体的 裂缝开展不对称,从而使得墙体刚度不对称,墙体出现附加扭转,减弱GFRP对墙体抗弯承载能力的加固效果. 10.期刊论文 杨建中.熊光晶.蒋小青.张娘坤.刘金伟 用混杂纤维复合材料预制圆套筒加固混凝土方柱的性能研究 -混凝土与水泥制品2002(1) 提出用混杂纤维复合材料(HFRP)加固混凝土柱的设想.用预制碳纤维复合材料(CFRP)、玻璃纤维复合材料(GFRP)和碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料 (C/G HFRP)圆套筒分别对混凝土方柱进行加固.通过对比实验研究,探讨破坏特征和工作机理.试验结果表明,与CFRP相比,C/G HFRP加固方法可使碳纤维材 料性能的发挥率和被加固柱的抗变形能力显著提高. 引证文献(2条) 1.王全凤.陈凡.黄奕辉 GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗剪承载力研究[期刊论文]-四川建筑科学研究 2009(2) 2.王全凤.钱长根.黄奕辉.杨勇新 FRP与烧结普通砖粘结性能的试验[期刊论文]-华侨大学学报（自然科学版） 2008(4) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tmgcxb200608011.aspx 下载时间：2010年1月11日