碳纤维布加固砌体结构试验研究

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砌体结构在房屋建筑结构中应用广泛。虽然目前对承重墙体材料进行改革,逐步减少砖混结构住宅,但这种成熟的结构形式仍将存在相当长的时间。由于砌体结构材料的脆性性质,其抗剪、抗拉和抗弯强度很低,因而砌体房屋的抗震能力较差。随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高,砌体结构的抗震加固问题日益突出。 作为一种新的加固技术,外部粘贴CFRP(carbon fiber reinforced polymer)加固在混凝土结构中的研究与应用已日渐成熟,近十年来在国内外已有大量成功应用的工程实例,并有较全面的技术规程与施工指南。而在砌体房屋中,虽已有少量探索性的工程应用,但要推广并建立技术规程还必需做大量的基础研究工作。 本文首先总结了国内建筑物修复加固的发展与现状,回顾了已经应用较成熟的建筑物加固方法,综述了碳纤维布加固技术在国内外的研究与应用进展,并介绍了碳纤维布及粘结材料的力学特性与工程应用要求。通过碳纤维布加固7片新建墙体在往复低周期荷载作用下的抗震性能试验,研究了碳纤维布加固对砌体结构抗震性能的影响,以及砖砌体在碳纤维布加固后的受力特性,比较了不同加固方案对砖砌体加固效果的影响,在此基础上对碳纤维布加固砌体结构抗剪承载力计算理论进行了讨论,并提出了简化计算公式。试验结果表明,该加固技术能有效提高砌体结构的抗震性能,在工程中有广阔的推广应用前景。 文中最后对试验结果作了较全面的总结,并展望了FRP片材对砖砌体进行抗震加固需进一步研究的问题。
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