勾缝加固砖砌体墙的抗压性能试验

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1、勾缝加固砖砌体墙的抗压性能试验魏智辉潘毅邱洪兴袁双王忠凯南交通大学土木工程学院院有限公司抗震工程技术四川省重点实验室（交通大学）东南大学土木工程学院为研宄勾缝加固方法对砌体墙抗压性能的影响及加固效果，根据不同勾缝深度和加固砂浆强度，设计12个勾缝加固砌体构件和3个未加固构件，并对其进行了轴压试验，分析了勾缝深度和加固砂浆强度对加固砌体墙的开裂荷载、破坏荷载、应力-应变曲线和弹性模量的影响.试验及分析结果表明，相比未加固构件,勾缝加固构件的破坏形态和破坏过程相似，但其开裂荷载降低，而破坏荷载和弹性模量提高，提高

2、的幅度与勾缝深度、加闹砂浆强度有关，最大达到30%.根据试验数据和理论分析，基于砌体结构设计规范中的公式，提出了考虑勾缝深度和加固砂浆强度影响的勾缝加固砌体墙的抗压强度、应力-应变曲线和弹性模量的计算公式，丑公式的计算结果与试验结果吻合较好.因此，勾缝方法可以用于砌体墙的加固，持别是近现代历史建筑.关键词：砌体墙;抗压性能;勾缝加固;历史建筑;抗压强度;应力-应变曲线;弹性模为原砂浆抗压强度平均值;f2.s为加固砂浆抗压强度平均值；乜为考虑约束作用后，原砂浆强度提高系数为考虑应变滞后，加固砂浆强度的折减系数，

3、建议取0.9;b2力墙体的勾缝深度;b为墙体的厚度九为墙体的未勾缝深度，b,=b-b2.乜和约朿作用的强弱成正比，它随着加固程度的提高逐渐增大.根据抗压试验结果，4b的计算公式为根据式（1）~（3），可以求得勾缝加固砌体墙的抗压强度平均值fK_并与试验值fu比较，见表4.如果采用的是水泥砂浆，式（1）还需考虑0.9的折减系数；当砂浆是复合砂浆时，则可以不必考虑折减.本文提出公式的计算值与试验值吻合较好，且计算值整体趋于保守，工程应用上偏于安全.表4抗压强度试验值与计算值的比较Tab.4Comparisonbe

4、tweentestvaluesandcalculatedvaluesofcompressivestrength卜载原表2.3应力-应变曲线考虑到砌体试验数据的离散性，根据每组试验数据的平均值，分别绘制了KY1〜KY5由试验得到的平均应力-泣变曲线，见图4.由于受试验设备的限制，本次试验未能测得应力-应变曲线的下降段.加载初期，应力-应变关系近似为线弹性的斜直线;构件开裂后，随着荷载的增加，应变比应力的增加快，应力-应变曲线进入弹塑性阶段.同一应变下，加固构件的应力均大于未加固构件，且勾缝越深、加固砂浆强度越大

5、的构件，其应力越大.国内外学者对砌体结构的本构关系做了大量的研究UiziZl，但由于砌体本身的特性，迄今为止没有统一的本构关系计算方法.经过与试验数据的比较，本文根据文献［14］提出的砌体本构关系来模拟勾缝加闹砌体的应力-应变曲线，令：式屮：o和e为压应力和压应变；€为弹性特征值，可由试验给出，与正和关;ri为待定常数.图4受压试件的应力■•应变曲线Fig.4Stress-straincurveofcompressivespecimens通过对试验数据进行拟合，可以得到《和n取值，见表5.采用表5参数，由式(

6、4)计算可得各组试件的应力-应变曲线，见图4.《和n随勾缝深度的加大和加固砂浆强度的提高而逐渐增大.表5各组试件I和n的取值Tab.5ThevaluesofIandnforeachgroupofspecimens2.4弹性模量砌体结构的应力-应变曲线上任意点切线的正切，即该点应力增量与应变增量的比值，称为该点的切线弹性模量;该点与坐标原点连成的割线的正切，称为割线弹性模量.大量试验表明，弹性模量与砌体抗压强度f„成正比［18］.GB50003—2011《砌体结构设计规范》规定，取应力o等于0.4L时的割线弹性

7、模量为该试件的弹性模量.根据式（4）可得出：根据表5，未加固的构件€取，加固的构件€取平均值，则式（5）可写成：由式（6）可求得勾缝加固砌体墙的计算弹性模量E、，并与试验得到的弹性模量Et进行比较，见表6.f.可由式（1）~（3）计算.式（6）的模型计算值与试验值吻合较好，且计算值比试验值偏小.表6弹性模量试验值与计算值的比较Tab.6Comparisonbetweentestvaluesandcalculatedvaluesofelasticmodulus卜载原表3结论1）勾缝加固后的砌体构件破坏荷载比未加

8、固的砌体构件均冇提高，提高幅度与勾缝深度、加固砂浆强度有关，最大的达到30%，而破坏形态和过程类似.2）基于砌体结构设计规范公式，考虑勾缝深度和加固砂浆强度影响，提出了勾缝加固砌体抗压强度的计算公式，其计算值与试验值吻合较好.3）根据试验结果，通过修正文献［14］公式中的系数，提出了勾缝加固砌体的应力-应变曲线计算公式，其计算曲线与试验曲线吻合较好.但&和n的取值将需要更多试验来进一步校准.4）勾缝