FRP加固框架填充墙平面外受力性能试验研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）FRP加固框架填充墙平面外受力性能试验研究张泽武二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111509029广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）FRP加固框架填充墙平面外受力性能试验研究张泽武指导教师姓名、职称：刘锋教授1学科(专业)或领域名称：土木工程1学生所属学院：土木与交通工程学院论文答辩日期：2018年5月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)Exper

2、imentalResearchonOut-of-planeMechanicalPerformanceofFrameInfillWallsReinforcedbyFRPMasterCandidate:ZhangZewuSupervisor:Prof.LiuFengMay2018SchoolofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要框架填充墙作为一种常见的结构形式，被广泛应用于各类民用和工业建筑中。然而，由于填充墙抗拉强

3、度低、平面外抗弯承载力不足等问题，使得框架填充墙在地震中或在其它平面外荷载作用下容易发生脆性倒塌破坏。因此，有必要对存在问题的框架填充墙，特别是无筋砌体填充墙进行针对性加固。近年来，在土木工程领域兴起且具有轻质高强、施工简便快捷以及耐久性好等优点的纤维增强复合材料（FRP）为加固框架填充墙提供了新途径，具有广阔的工程应用前景。本文围绕利用FRP加固框架填充墙进行平面外受力性能试验研究，开展的工作如下：（1）对未加固以及外贴GFRP加固的框架填充墙进行平面外均布荷载弯曲试验对比研究，并且试件设计考虑了GFRP端部有无与框架重叠两种不同粘贴形式。试验结果表明：外贴GFRP能提高框架填充墙

4、平面外抗弯承载力和变形能力，使框架填充墙平面外的脆性破坏变成延性破坏，而以端部与框架重叠的外贴GFRP形式，其加固效果更明显。（2）针对加固试件过早发生剪切滑移破坏导致外贴GFRP对框架填充墙平面外抗弯承载力提高有限和GFRP抗拉强度利用率偏低的问题，本文提出了一种CFRP连接件嵌入加固方法，并对其加固框架填充墙以及结合外贴GFRP加固框架填充墙进行平面外均布荷载弯曲试验研究。试验结果表明:CFRP连接件嵌入加固方法能有效解决较优的外贴GFRP形式必须依赖框架填充墙处于同一平面的局限性；在不外贴GFRP情况下，CFRP连接件嵌入加固方法能使框架填充墙在平面外荷载作用下表现出较优的双向

5、受力模式，有效提高框架填充墙平面外抗弯承载力、抗弯刚度以及变形能力；在外贴GFRP情况下，CFRP连接件嵌入加固方法可以有效延缓GFRP-填充墙过早剪切滑移破坏和与框架重叠的GFRP剥离破坏，不仅提高GFRP-填充墙的平面外抗弯承载力、抗弯刚度以及变形能力，而且显著提高外贴GFRP的抗拉强度利用率和框架填充墙的加固效率。（3）进一步研究连接件的布置间距和植入深度对带CFRP连接件的GFRP-填充墙平面外受力性能的影响，试验结果表明：加大连接件的植入深度以提高带CFRP连接件的GFRP-填充墙平面外抗弯承载力比缩短连接件的布置间距更为有效。关键词：GFRP；CFRP连接件；加固；框架填

6、充墙；平面外抗弯承载力IABSTRACTABSTRACTAsacommonstructuralform,theframeinfillwalliswidelyusedinvariouscivilandindustrialbuildings.However,theframeinfillwallsaresusceptibletobrittlecollapsefailureinearthquakesorunderotherout-of-planeloadsbecauseoftheirlowtensilestrengthandinsufficientout-of-planebendingcap

7、acity.Therefore,itisnecessarytostrengthentheinsufficientframeinfillwall,especiallytheunreinforcedmasonryinfillwall.Inrecentyears,fiberreinforcedpolymers(FRP),whichbecomespopularincivilengineering,providesanewwayforthereinforcement