配筋砂浆带加固砖墙有限元模拟研究

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砌体结构是我国常见的结构形式,其中普通烧结砖砌体因其材料易得、施工方便等优点,未来仍将作为村镇民宅的主力军。农村危改调查中发现,许多村镇砖砌体房屋都已出现不同程度的病害或危险,亟需进行必要的维修加固。针对这一情况,课题组提出了适用于农村危房的配筋砂浆带加固法并成功运用于工程实践。本文利用ABAQUS对配筋砂浆带加固方法做进一步分析,通过有限元模拟研究其对农村砖木、砖混结构抗震性能的提升。本文主要研究内容如下:(1)在已有砖墙拟静力试验的基础上,建立3个未加固砖墙有限元模型,用单向推覆和低周往复两种方式对墙片进行模拟加载,输出其荷载-位移曲线,研究砖墙在低周往复荷载下的受力性能。通过计算结果与试验数据的对比,验证计算方法、材料本构的合理性,比较两种墙片加载方式的异同。(2)建立4个加固后墙体的有限元模型,通过比较加固前、后的计算结果,研究不同配筋砂浆带配置方式对墙体承载力、变形性能、耗能能力的提升。在此基础上,对不同加固方式的18个墙体模型进行推覆分析,研究竖向压应力对配筋砂浆带加固效果的影响。(3)针对单层砖木结构房屋建立1个简化的有限元模型并进行弹塑性时程分析,根据计算得出的受拉损伤云图判断模型的开裂位置及破坏程度。然后基于工程实践经验,建立1个配筋砂浆带加固后的结构模型,通过比较不同地震烈度下加固前、后模型的受拉损伤参数和最大层间位移角,探讨配筋砂浆带对单层砖砌体房屋整体抗震性能的增强。以上研究表明,配筋砂浆带加固可以有效提升砖墙延性和耗能,延缓砖砌体结构遭遇地震时的损伤发展,是一种适于在农村地区推广的实用新型加固方法。
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