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技術(shù)分享-鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固磚墻受剪承載力分析

瀏覽量:1329 發(fā)布時間:2020.03.02
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我國存在大量的磚砌體結(jié)構(gòu)房屋,震害表明,磚砌體房屋若不經(jīng)合理的抗震設(shè)計, 其整體性和抗震性能相對較差。目前,全球正進入新的地震活躍期,我國是多地震國 家,研究磚砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計理論,為磚砌體結(jié)構(gòu)房屋進行抗震加固提供理論支撐, 具有重要意義。

鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層(簡稱“夾板墻")加固法是在墻體的一側(cè)或者兩側(cè)布置與原 磚墻有效連接的鋼筋網(wǎng),并澆筑水泥砂漿形成鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層(圖1.98)來提高 墻體的受剪承載力、剛度及延性。該方法的優(yōu)點在于技術(shù)簡單易行、造價較低,不會 對原結(jié)構(gòu)帶來過大的附加重力荷載,缺點在于這種加固方法會增加墻體厚度,使建筑 物的使用面積減小,但由于面層厚度一般較小35?40mm),對使用面積的減小程度 是可以接受的。該加固方法對在役及震損磚墻均是常用的加固或修復(fù)方法之一。

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1.98鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固磚墻示意

 

國內(nèi)外對鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固磚墻受剪承載力已有一些試驗研究。蘇聯(lián)、加 拿大口7]等有過相關(guān)試驗研究。20世紀70年代后期到90年代初,我國學者或科研機 構(gòu)58.78.79]對鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固磚墻方法也進行了大量的試驗研究,并提出了加 固后墻體受剪承載力計算方法。然而,這些計算方法存在不足之處:未考慮墻體高寬 比、原墻軸壓比的影響;原磚墻抗剪強度計算公式中,未考慮高寬比的影響;未能體 現(xiàn)橫向鋼筋和豎向鋼筋的不同作用改];所建立的受剪承載力計算公式是以磚墻用鋼筋 網(wǎng)水泥砂漿面層加固后施加豎向和水平荷載的試驗結(jié)果為依據(jù)的,而實際工程中的磚 墻在加固前已承受豎向荷載,加固墻體的鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層在使用階段基本未承受 豎向壓力,只是在水平荷載作用下與原磚墻共同受力;計算式大都過高地估計了鋼筋 網(wǎng)水泥砂漿面層的抗剪強度,從而使原墻的抗剪強度取值過低,且不同的計算式計算 結(jié)果相差懸殊L已有研究成果大都來自于試驗研究,理論分析尚少。

因此,需要對鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固磚墻受剪承載力計算方法進行更加深入的 研究,本節(jié)基于有限元分析軟件ABAQUS對鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固磚墻受剪承載力 進行了深入的分析和研究。

1.11. 1磚墻抗剪強度分析

1. 砌體結(jié)構(gòu)分析

砌體是由砌塊和砂漿組成的復(fù)合材料,砌塊和砂漿的接觸面為材料的薄弱所在, 也是引起砌體材料非線性行為及各向異性行為的主要原因。砌體結(jié)構(gòu)有限元分析的研 究始于20世紀60年代,迄今為止,砌體結(jié)構(gòu)的有限元模型大致分為兩類「邊(如 1.99所示):整體式模型及分離式模型。整體式模型將砌體看成理想的均質(zhì)材料,不 考慮砌塊與砂漿之間的相互作用,采用各向同性或各向異性的材料本構(gòu)關(guān)系。材料的 本構(gòu)關(guān)系通過試驗獲得或根據(jù)近年來發(fā)展起來的均質(zhì)化理論計算。分離式模型可以分 為詳盡的分離式模型和簡化的分離式模型。詳盡的分離式模型將砂漿、砌塊分別建模, 并采用界面單元模擬砌塊與砂漿間的相互作用(粘結(jié)、滑移等)。簡化的分離式模型將 砂漿單元簡化為零厚度的界面單元,并通過這種界面單元將砌塊連接在一起。


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