底层框架房屋震损结构的加固方法及受力性能试验研究

摘要

近年来我国频频受到地震的袭击，地震中建筑物损坏造成的财产损失是地震财产损失中的主要部分。从尽快恢复人民正常生活、生产和经济的角度来看，遭到破坏、损坏的房屋有绝大部分应通过震后修复加固继续使用。但采用何种方法加固，加固后的房屋动力性能和抗震能力如何是目前急需解决的科学问题。
　　试验中采用的是底层框架上部配筋砌块短肢砌体剪力墙1:1三层子结构房屋模型，本次加固前该模型经过系统的拟动力试验，在拟动力试验中最大峰值加速度达到350gal，完成拟动力试验后，模型中的框架梁、柱、墙均出现了不同程度的损坏，结构刚度和房屋的正常使用都受到影响,其损坏程度为中等破坏，属可修范围。
　　为研究结构加固方法的适用性和加固后结构的动力性能，分别根据梁、板、柱、墙的破坏形态制订了详细的加固维修方案。本工程中结构构件产生较宽裂缝处用压力灌胶的方法进行裂缝修补；框架梁及圈梁支座边缘受弯裂缝再采用粘贴钢板的加固方法；框架柱采用环向缠绕封闭式粘贴GFRP的加固方法；出现受剪裂缝和受弯裂缝的配筋砌体墙片采用环向缠绕封闭式粘贴GFRP的加固方法。
　　模型加固施工完成后，重新对模型进行了层间刚度测试试验，与损伤前的模型刚度对比，结果表明采用上述加固方法修复后的结构刚度有很大程度的恢复，基本可以恢复到震前水平。之后采用相同的拟动力试验技术对修复的房屋模型进行了峰值加速度为220gal的拟动力试验，与原模型同等条件下的拟动力试验结果对比表明加固后的模型初期表现出了较好的延性及耗能能力。因此，在加固方法得当的前提下，震后受损结构的加固是可行的，结构的动力性能和抗震性能可以得到保证。但在试验过程中发现粘钢加固部位钢板出现被逐一撕开的现象，粘钢方法表现出极为显著的脆性撕裂破坏特征，后期数据分析也证明其在动力加固中不宜采用；而采用环向缠绕封闭式粘贴GFRP加固的部位没有发生破坏，证明采用此种方法在结构抗震加固中使用是可行的；裂缝压力灌胶修补方法只是对加固方法的一种辅助，仅采用该方法进行裂缝修补并不能改变构件的薄弱部位。

目录

底层框架房屋震损结构的加固方法及受力性能试验研究

EXPERIMENTAL STUDIES ON THEMETHOD OF REINFORCEMENT ANDBEHAVIOR OF BOTTOM FRAMSUPPORTED STRUCTURE DAMAGEDBY EARTHQUAKE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题的提出

1.2 常用加固方法及技术

1.3 国内外建筑物加固工程的现状及发展前景

1.4 建筑震后加固工程实例

1.5 本文研究的主要内容及意义

1.5.1 本文主要研究内容

第2章 模型设计及试验方案

2.1 模型的设计与制作

2.1.1 模型设计

2.2 模型材料性能试验

2.2.1 钢筋材料性能试验

2.2.2 砌块抗压强度

2.2.3 砂浆、混凝土配合比与性能测定

2.3 试验内容及试验方法

2.3.1 试验内容

2.3.2 试验加载装置

2.3.3 试验数据记录方法

2.4 拟动力试验方法简介

2.4.1 结构拟动力试验原理

2.4.2 子结构拟动力试验原理

2.4.3 实时子结构试验的控制方法

2.5 本章小结

第3章 模型的破坏形态及加固设计

3.1 模型破坏程度的评估

3.2 模型加固方案

3.2.1 框架柱的加固方案

3.2.2 框架柱与后浇地梁连接处加固方案

3.2.3 配筋砌块砌体剪力墙的加固方案

3.2.4 框架梁与圈梁的加固方案

3.2.5 板的裂缝处理

3.2.6 施工要求

3.3 加固用材料及性能指标

3.4 钢板应变监测及数据采集方法

3.5 本章小结

第4章 加固前后试验结果及对比分析

4.1 初期准备工作

4.2 层刚度测试

4.2.1 层刚度测试方法

4.2.2 刚度测试结果

4.3 加固后模型拟动力试验

4.3.1 地震波的选取

4.3.2 加载程序

4.3.3 加固后模型位移时程曲线

4.3.4 加固后模型试验过程及结果分析

4.4 加固前后试验结果对比分析

4.5 加固后模型的破坏形态以及原因分析

4.5.1 加固后模型的破坏形态

4.5.2 原因分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

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致谢