“夹板墙”加固干砌甩浆石墙抗震性能研究

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石砌体结构历史悠久,至今仍在很多地区广泛使用。但石砌体结构整体性能差,存在很大的抗震隐患。而石墙作为石砌体中主要承重及抗侧力构件,对其进行加固非常有必要。本文针对福建省常见的干砌甩浆石墙,提出采用“夹板墙”即钢筋网水泥砂浆面层和钢筋混凝土面层加固的方法对其进行抗震加固,并开展下列研究:(1)对钢筋网水泥砂浆面层加固干砌甩浆石墙加固效果及其影响因素进行研究。以砌筑砂浆强度、加固面层数、加固面层厚度、加固用水平钢筋配筋率为研究参数,共制作9片干砌甩浆石墙,其中3片为未加固试件,6片为钢筋网水泥砂浆面层加固试件,对其进行静力试验。试验表明:干砌甩浆石墙的抗剪承载力与砌筑砂浆的强度相关,且其抗剪承载力随机性大,与垫块数量多少、砂浆饱和程度等因素均有关;采用钢筋网水泥砂浆面层加固石墙一般可使石墙的抗剪承载能力提高1-3倍,并可以改善石墙的延性和抗侧移刚度;钢筋在抗剪承载时所起的作用较小;试件出现裂缝之前,砂浆面层和石墙体之间位移协调。(2)对钢筋混凝土面层加固干砌甩浆石墙加固效果及其影响因素进行研究。以砌筑砂浆强度、加固面层数为研究参数,制作了 3片钢筋混凝土面层加固石墙试件,对其进行静力试验。试验表明:采用钢筋混凝土面层加固干砌甩浆石墙构件可使其抗剪承载力提高3倍以上,可以改善石墙的延性,提高其抗侧移刚度。相对于加固混凝土面层,钢筋所起的作用较小。(3)利用ABAQUS软件对石墙及加固石墙进行有限元分析,以试验试件为原型建立有限元模型,并在模型的基础上研究部分参数对加固效果的影响。研究表明:当采用零厚度的接触单元模拟石墙之间的砌筑砂浆及垫块时,可以建立较准确的模型。同时,通过参数分析知:竖向钢筋配筋率对“夹板墙”加固石墙的加固效果没有影响,而加固面层的材料强度、面层厚度则对加固效果有一定的影响。(4)对加固后石墙砌体的抗剪承载力公式进行推导。将“夹板墙”加固石墙和“夹板墙”加固砖砌体的试验现象进行对比,并对“夹板墙”加固石墙的抗剪承载能力进行计算,通过与试验结果的比较,得出可以用于“夹板墙”加固石墙设计的建议公式。
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