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摘要:
为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能,试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数。以四川某震损古砖塔为样本,研制了四种单层砌体墙筒初始试件,模拟地震作用使其破坏,采用灌浆与钢箍进行加固修复,制作所需试件,通过低周反复荷载试验,得到了试件的相关数据。试验结果表明:与未损伤的原结构相比,灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力,但对提高震损结构刚度的贡献不大,修复结构的开裂荷载亦有所降低。
关键词:
砖砌体;震损;加固修复;低周反复试验;抗震性能
中图分类号:
TU362;TU35211
文献标志码:A
文章编号:16744764(2014)04003606
砖石古塔具有体形细高、重量大、对地震作用敏感的特点。位于“512汶川特大地震”高烈度地区的30座砖石古塔普遍损毁严重[1],灾后10余座古砖塔采用了灌浆+围箍的复合加固方法进行加固修复。关于砖石古塔及砌体结构的加固理论与方法已开展大量研究[2]。宋彧等[3]、Borri等[45]、Altin等[6]、Akhaveissy等[7]研究表明,采用钢箍、钢条等加固砖砌体墙体,可以延缓墙体的刚度退化,提高墙体整体性能和抗剪承载力,预应力钢箍或钢条可以增强对墙体的约束,影响破坏裂缝分布形态。MiltiadouFezans等[8], Nolph等[9]研究了化学注浆材料在砌体中应用,对注浆材料的流动性、粘结性、韧性及耐久性进行了测试分析。Alcaino等[10]研究了加固砌体结构在水平荷载作用下的工作性能。Paret等[11]对新型加固方法在历史建筑修复中的应用进行了探讨。以上研究表明,采用灌浆+围箍的复合加固方法修复的砖塔,具有一定可行性。然而对于震损砖石古塔修复加固后的抗震性能,以及新旧材料在再次遭遇地震作用下协同工作机理的试验研究和理论研究的文献极少。李胜才,等:灌浆与钢箍加固震损砖墙的抗震性能试验研究
笔者按照低周反复试验程序对初始砖筒试件进行加载直至破坏,得到震损试件,然后进行加固修复,再对修复试件进行低周反复试验,通过对比原结构与修复结构的破坏机制、破坏形态、滞回特性、刚度退化、变形及耗能能力,探讨灌浆围箍复合加固对震损砖石古塔抗震性能的影响。
1试件设计与制作
11初始试件
试验以四川德阳某砖石古塔底部楼层为原型,按照1/8的比例设计并制作了砖砌墙筒试件,试件的设计计算高度为760 mm,每面墙宽为700 mm,墙厚为150 mm。根据有无砖砌楼板、是否有钢围箍,将试件分为4种。按照试验加载程序低周反复荷载直至破坏,得到模拟地震作用的震损试件,如图1所示。
为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能,试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数。以四川某震损古砖塔为样本,研制了四种单层砌体墙筒初始试件,模拟地震作用使其破坏,采用灌浆与钢箍进行加固修复,制作所需试件,通过低周反复荷载试验,得到了试件的相关数据。试验结果表明:与未损伤的原结构相比,灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力,但对提高震损结构刚度的贡献不大,修复结构的开裂荷载亦有所降低。
关键词:
砖砌体;震损;加固修复;低周反复试验;抗震性能
中图分类号:
TU362;TU35211
文献标志码:A
文章编号:16744764(2014)04003606
砖石古塔具有体形细高、重量大、对地震作用敏感的特点。位于“512汶川特大地震”高烈度地区的30座砖石古塔普遍损毁严重[1],灾后10余座古砖塔采用了灌浆+围箍的复合加固方法进行加固修复。关于砖石古塔及砌体结构的加固理论与方法已开展大量研究[2]。宋彧等[3]、Borri等[45]、Altin等[6]、Akhaveissy等[7]研究表明,采用钢箍、钢条等加固砖砌体墙体,可以延缓墙体的刚度退化,提高墙体整体性能和抗剪承载力,预应力钢箍或钢条可以增强对墙体的约束,影响破坏裂缝分布形态。MiltiadouFezans等[8], Nolph等[9]研究了化学注浆材料在砌体中应用,对注浆材料的流动性、粘结性、韧性及耐久性进行了测试分析。Alcaino等[10]研究了加固砌体结构在水平荷载作用下的工作性能。Paret等[11]对新型加固方法在历史建筑修复中的应用进行了探讨。以上研究表明,采用灌浆+围箍的复合加固方法修复的砖塔,具有一定可行性。然而对于震损砖石古塔修复加固后的抗震性能,以及新旧材料在再次遭遇地震作用下协同工作机理的试验研究和理论研究的文献极少。李胜才,等:灌浆与钢箍加固震损砖墙的抗震性能试验研究
笔者按照低周反复试验程序对初始砖筒试件进行加载直至破坏,得到震损试件,然后进行加固修复,再对修复试件进行低周反复试验,通过对比原结构与修复结构的破坏机制、破坏形态、滞回特性、刚度退化、变形及耗能能力,探讨灌浆围箍复合加固对震损砖石古塔抗震性能的影响。
1试件设计与制作
11初始试件
试验以四川德阳某砖石古塔底部楼层为原型,按照1/8的比例设计并制作了砖砌墙筒试件,试件的设计计算高度为760 mm,每面墙宽为700 mm,墙厚为150 mm。根据有无砖砌楼板、是否有钢围箍,将试件分为4种。按照试验加载程序低周反复荷载直至破坏,得到模拟地震作用的震损试件,如图1所示。