空斗墙及hpfl加固空斗墙的抗震性能研究

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1、学校代号：学号：密级：1053206011027湖南大学博士学位论文空斗墙及HPFL加固空斗墙的抗震性能研究StudyonSeismicbehaviorofrowlockwallandrowlockwallstrengthenedwithHPFLbyLEIMinM．E．(HunanUniversity)2006AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinC

2、ivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorShangShoupingApril，2012湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导卜．独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，$${A：4xSS-I'壬何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本义的研究做卅重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完令意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签

3、名：H期：加乡印4月牛H学位论文版权使用授权书本学位论义作者完全J7解学校囱．关保留、使用学位论义的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的今部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保仔和?『i编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在午解密后适用本授权书。2、4i保密团。作者签名：(请在以上相应方框内打“√”)引磁铄扬毛彳U／一、1．，l∥，／’⋯IH期：加哆年年月犁

4、_1日期：沙I笋钐

5、月笋日博士学位论文摘要综述国内外砌体结构抗震性能、结构加固和砌体结构有限元仿真分析的研究现状和发展趋势。在大量试验和有限元仿真分析的基础上，对空斗墙片和HPFL条带加固空斗墙片的抗震性能进行了较系统的研究。对砌体分离式有限元模型进行了研究。建立了考虑砂浆与砖块之间黏结作用和剪切滑移作用的双剪面单砖砌体试件的三维有限元模型。由于砖与砂浆之间的黏结滑移关系目前研究尚不成熟，本文提出了一种黏结滑移关系曲线，并以试件在剪压作用下的试验结果为目标函数，提出一种改进的遗传算法，通过APDL语言编制反演程序，在有

6、限元软件ANSYS中实现黏结滑移关系曲线的参数反演。该分离式有限元模型和黏结滑移关系曲线能用于砌体墙片的有限元分析中。对24片空斗墙试件和3片实砌墙试件进行了拟静力试验。通过墙片的拟静力试验观察墙片的整个破坏过程，分析墙片的破坏形态和抗剪承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性等抗震性能指标。建立了空斗墙分离式有限元模型。在试验结果和有限元分析的基础上，系统的研究了砌筑方式、砌筑材料强度、高宽比和竖向压力对空斗墙抗剪性能的影响。砌筑方式不同，对空斗墙抗剪性能有所影响，但影响不大，在实际工程应用中，均可按全斗

7、墙考虑，偏于安全。不同的砌筑材料强度对空斗墙抗震性能的影响较大。随着砂浆强度的提高，空斗墙的开裂荷载和极限荷载均提高。随着高宽比增大，墙体抗剪承载力减小。在相同条件，竖向压应力较小的情况下，随着竖向压应力增大，空斗墙的抗震承载力和变形能力均增大；当竖向压应力达到空斗墙竖向承载能力的0．6倍左右时，竖向压应力继续增大，空斗墙的抗震承载力反倒减小。依据库仑理论、主拉应力理论以及主压应力强度理论，首次提出了剪压状态下空斗砌体的破坏准则。提出了空斗墙的抗剪强度计算公式。对9片采用高性能复合砂浆钢筋网(HPF

8、L)条带修复已损坏空斗墙和9片HPFL条带加固未损坏空斗墙与9片修复前的墙体和3片未加固墙体的对比墙体进行了拟静力试验，分析墙片的破坏形态和开裂荷载、极限荷载、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化等性能指标。研究表明，采用HPFL条带修复的方法能恢复甚至提高受损空斗墙结构的抗震性能；采用HPFL条带加固无损空斗墙结构，能大幅提高墙体的极限承载力，改善墙体的延性和刚度退化。建立了HPFL条带加固空斗墙的分离式有限元模型。在试验结果和有限元分析的基础上，系统分析了加固条带宽度、加固面层砂浆强度、加固层钢筋网密度

9、、砌筑砂浆强度、墙片高宽比和竖向压应力等因素对加固效果的影响。加固条带宽II空斗墙及HPFL加固空斗墙的抗震性能研究度对HPFL条带加固性能的影响很大，增大加固条带的宽度是提高墙体抗剪承载力的最有效方式。随着加固面层砂浆强度的提高，墙体的抗剪承载力随之提高。随着加固层钢筋网格尺寸加密，极限承载力略有增大，但提高效果不明显。不同砂浆强度砌筑的墙体，HPFL条带加固均能较大幅度的提高墙体的极限承载力；砌筑砂浆强度较高的墙体，加固后极限承载力的提高幅度略大于砌筑砂浆强度较低