基于CFRP加固的砌体墙结构性能试验研究

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1、第４０卷第２期四川建筑科学研究２０１４年４月ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ９１基于ＣＦＲＰ加固的砌体墙结构性能试验研究１２罗滔，付蓓（１．绵阳职业技术学院，四川绵阳６２１０００；２．西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳６２１０１０）摘要：制作了３组共６片墙体试件并分别做加载试验，对碳纤维布（ＣＦＲＰ）加固砌体墙的结构性能进行了研究，得出了用碳纤维布加固墙体在开裂荷载、极限荷载、抗剪强度等因素上的试验数据及分析结论。关键词：ＣＦＲＰ加固砌体墙；结构性能；试验研究中图分类号：ＴＵ３６文献标志码：Ｂ文章编号：１００８－１９３３（２０１４）０２－０９１－０

2、４Ｍ７５水泥砂浆。砌筑时，保证每盘砂浆均匀地分布０引言在每一片墙上，并对每盘砂浆取两组试块，每组３砌体结构系指砖、砌块或块石用砂浆等胶结材块，２８天压一组，试验时再压一组。试验墙体及砂料砌筑的结构，是砖砌体、砌块砌体及石砌体的总浆试块在室内自然条件下同期养护。称。砌体由两种脆性材料块体和砂浆组砌而成，其２试件加固方案及材料性能抗剪、抗拉和抗弯的强度都较低，因此，其抗震能力［１］较差。模型Ａ、Ｃ未开洞的实心墙体均采用沿墙体对纤维增强塑料（ＦＲＰ）结构加固作为一种新兴技角线方向粘贴碳纤维布，研究纤维布抵抗墙体主拉术，具有不增加构件的自重及体积、不改变截面形应力、限制裂

3、缝发展的效果；模型Ｂ开窗洞墙体采状、高强高效、施工便捷、耐腐蚀性及耐久性好、适用用沿窗洞四周粘贴碳纤维布的方案来探讨纤维布对面广等优点，正日益受到工程技术界的重视，其工程该类墙体的约束效果。试件编号及加固方案详见表应用也越来越普遍。但是，目前国际上对加固砌体１，个别加固成型试件见图１。结构的试验研究还处于初级阶段，迄今为止，还没有表１试验砌体墙编号及加固方案制定出有关材料加固砌体结构的技术规范和指试件编号加固情况＃未加固，用作对比试件［２］１南，要使加固砌体结构技术能够在实际工程中得＃双面“Ｘ”型粘贴碳纤维布，幅宽２００ｍｍ，锚固纤维布２到很好的推广应用，还有待深入

4、的试验研究和机理幅宽１５０ｍｍ＃未加固，用作对比试件３分析。＃双面粘贴碳纤维布，幅宽２００ｍｍ，锚固纤维布幅宽４本文试图通过试验对碳纤维布（ＣＦＲＰ）加固砌１５０ｍｍ＃未加固，用作对比试件５体墙的结构性能进行研究，为以后进一步的理论研６＃双面“井”型粘贴碳纤维布，幅宽２００ｍｍ究和相应技术标准的制订提供一些试验资料和理论依据。１砌体墙试件设计与制作本试验共制作了６片墙体试件，分Ａ、Ｂ、Ｃ共３种模型，模型Ａ为有构造柱无洞口墙，模型Ｂ为有构造柱开窗洞墙，模型Ｃ为无构造柱无洞口墙。模型尺寸根据工程实体墙按１∶２缩尺，墙厚为２４０ｍｍ，高宽比为１０７。图１试验加固墙试件成

5、品模型块材采用ＭＵ２０蒸压粉煤灰砖，砂浆为粘贴碳纤维布时，首先在拟粘贴碳纤维布的区收稿日期：２０１２１１２１域内将试件基面打磨平整，去掉表面疏松层，将浮灰作者简介：罗滔（１９７１－），女，四川乐至人，副教授，硕士，一级建造师，造价工程师，主要从事工程管理方面的教学和科研。清除干净，再用丙酮擦洗水泥砂浆界面以清除油脂，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｕｏｔａｏ０４２４＠１６３．ｃｏｍ并使其干燥。最后在拟粘贴碳纤维布区域的表面均９２四川建筑科学研究第４０卷匀饱满的涂抹一层界面剂，待固化后，均匀涂抹一层受拉正应力较大，粘结面抗拉强度低，试件底部首先饱满的粘结剂，将裁剪好的碳纤维布粘贴

6、上，压实、开裂，随后由于构造柱的作用限制了底部水平裂缝排气。养护一周，待粘结剂完全固化后再进行试验。的进一步发展，使得墙体最终发生剪切破坏。＃试验在西南科技大学结构实验室进行。模型Ａ的２加固试件在水平荷载小于２００ｋＮ前，试件几乎无残余变形，荷载位移曲线接近直线，３试验装置、加载制度与测点布置说明试件基本处于弹性阶段。荷载超过２００ｋＮ后，３．１试验装置试件开始出现较明显的残余变形，开始进入弹塑性本次试验为拟静力试验，试验装置由水平加载变形阶段。到２２５ｋＮ推、拉循环加载即将结束时，系统和竖向加载系统两部分组成，水平荷载的加载墙体发出清脆的崩裂响声，由滞回曲线可看出

7、，试件点距底梁面２０９ｍ。往复作动器前端的拉压力传位移明显增大，墙体已开裂，以下的加载按开裂位移感器和墙体顶端中部的机电百分表分别连接到动态控制。在按位移控制加载的过程中，墙体裂缝逐步电阻应变仪，经动态电阻应变仪再输出到Ｘ－Ｙ函发展直至破坏。在加至２倍开裂位移时，墙体两端数记录仪，绘制试验过程中试件的荷载位移滞回曲与地梁粘结处均出现约１０ｍｍ的裂缝。加至３倍线。垂直荷载的数值通过千斤顶上的压力传感器在开裂位移时试件位移突然增大，墙体底端与地梁粘ＹＪ－５型电阻应变仪上显示。结处裂缝宽度达到３５ｍｍ。同时墙体另一端中部３．２试验加载制度出现少量剪切裂缝，左底端