UHPC加固历史建筑砌体墙抗震性能研究

来源 :上海理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zohan_rfs
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砌体墙是在历史建筑中占有很大比重的一类承重构件。在长期荷载及环境作用下,这些墙体的水平承载力、刚度及耗能能力都出现了不同程度的减弱。加固历史建筑砌体墙对历史建筑的保护有重要意义。目前对历史建筑砌体墙加固所用的材料主要有钢筋网水泥砂浆和聚合物砂浆。而一种更高强材料——超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)可能比前者在历史建筑砌体墙加固上更具有优势。为研究UHPC对历史建筑砌体墙的加固效果,本文进行了试验分析。采用历史建筑现场获取的砖块和砂浆设计制作了3片低强度历史建筑砌体墙,一片未加固作为对比,两片单面加固。对比墙体在试验破坏后用40 mm厚UHPC单面加固,加固墙体分别用40 mm厚UHPC和50 mm厚聚合物砂浆加固。从滞回曲线、水平承载力、刚度、耗能等方面研究UHPC对历史建筑砌体墙的加固效果,主要得出以下结论:(1)UHPC加固严重损伤的历史建筑砌体墙,加固后墙体的承载力比加固前提高了147%,滞回环的总面积提高了120%,极限变形提高了113%。UHPC能够填充墙体内部的损伤,从而与墙体形成一个新的整体。因此,说明UHPC可以用于严重损伤的历史建筑砌体墙的加固并且其加固效果较好。(2)在水平和竖向荷载作用下,UHPC加固的历史建筑砌体墙在底部砂浆处滑移破坏,但UHPC与墙体没有剥离,说明UHPC没有充分发挥加固作用。墙体底部的薄弱部分承受了最大剪力和弯矩,且UHPC没有与基础锚固,造成加固墙体的承载力受原砖块和砂浆强度影响较大。因此,在用UHPC加固历史建筑砌体墙时应充分固定节点,防止墙体在底层薄弱处提早破坏。(3)UHPC加固的历史建筑砌体墙承载力比钢筋网聚合物砂浆加固提高了57%,极限变形提高了13%,延性提高了94%。由于无需锚固钢筋网,UHPC施工时对历史建筑砌体墙不造成二次破坏。由于UHPC的厚度较薄,若将来采用新的加固技术,可以直接覆盖在其表面。因此UHPC用于加固历史建筑砌体墙比钢筋网聚合物砂浆更具有优势。UHPC用于加固历史建筑砌体墙能得到较为理想的加固效果,为工程应用提供一定的参考。本研究证明了UHPC用于加固历史建筑砌体墙的可行性。可以更深入的从结构层面研究UHPC对历史建筑砌体结构的加固效果。
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