纤维编织网增强混凝土加固砖砌体墙面内受剪性能研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oikikukka
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我国现存的砌体结构建筑物中有很多建造年代久远,随着使用年限增加,已有较大一部分不满足抗震设防要求,需要进行加固来提升其力学性能。纤维编织网增强混凝土(Textile-reinforced concrete,简称TRC)是一种由多轴连续纤维织物和水泥基材料复合形成的纤维增强材料,其具有良好的承载能力,作为加固材料,有质量轻、耐腐蚀、限制裂缝能力强等优点,在砌体结构加固领域有着广泛的应用前景。本文针对TRC加固砖砌体墙面内受剪性能进行了研究,主要考虑了砌体墙尺寸、纤维编织网层数及类型的影响,并将TRC加固与FRP(Fiber reinforced polymer)和ECC(Engineered cementitious composite)加固砌体墙的面内受剪性能做了对比。主要研究结论如下:(1)研究了TRC加固砖砌体墙的面内受剪性能,结果表明:TRC加固可以显著提升砌体墙的面内受剪能力,加固后砌体墙的脆性破坏特征得以改善,受剪强度和延性均有提升;TRC加固层与砌体墙有着良好的界面粘结性能,试验中没有观察到加固层脱粘的现象;当砌体墙厚度一定时,长度和高度越大,受剪强度越小,TRC加固后受剪强度提升幅度越大;当砌体墙长度和高度一定时,厚度越大,受剪强度越大,TRC加固后受剪强度提升幅度越小;在一定范围内加固层数越多,受剪强度越大,但受剪强度还受到破坏模式的影响;碳纤维TRC加固的受剪性能优于玄武岩纤维TRC。(2)对比了TRC,FRP和ECC加固砌体墙的面内受剪性能,结果表明:TRC和ECC材料与砌体有着良好的界面粘结性能,而FRP与砌体墙的协同受力性能较差;TRC和ECC加固厚度相同时,受剪强度提升效果相似,ECC略高于TRC;配网率相同时,TRC加固砌体墙的变形能力高于FRP,由于界面粘结较差,FRP加固在受剪强度方面也略小于TRC;灰缝加固是一种适用于提升新建砌体墙受剪性能的加固方式,可以大幅提升砌体墙的受剪强度,但对延性几乎没有影响。各种加固方式都在不同程度上提升了砌体墙的剪切刚度和耗能能力,但剪切刚度和耗能能力的测试具有较大的离散性,这与试件在达到峰值荷载前发生的应力和应变重分布有关。(3)基于收集到的试验数据,结合本试验的数据,使用ACI 549.R的计算方法对TRC加固砌体墙的面内受剪承载力进行计算,结果表明根据该规范得出的计算值偏保守,并提出了对相关计算方法的改进建议。该论文共有图51幅,表14个,参考文献109篇。
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