面积率及粘贴方式对CFRP加固砖墙抗剪性能的影响研究

摘要

砌体由于其材料的脆性性质,抗震性能较差。随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高,砌体房屋的抗震加固问题日益突出,国内大量存在的砌体房屋以及世界范围内分布的各种优秀建筑都亟需进行修复加固。纤维增强材料(FRP)具有轻质高强、施工便捷、耐腐耐磨耐久、适用面广等特点,用于砌体结构加固具有其他加固方法不可比拟的优点,尤其适合砌体结构的加固。目前对纤维加固砌体结构的研究尚处于起步阶段,还需积累大量实验资料,建立相关设计理论,颁布相应标准、规范以指导和推动工程实践,因此开展这方面的研究具有十分重要的意义。
　　 本文首先阐述了砌体结构在我国的发展现状和现有的加固方式,重点介绍了CFRP加固技术在国内外的研究与应用现状。然后运用有限元软件ANSYS对砖墙进行有限元分析,并和实际试验对比,证实了对砌体有限元建模分析的可行性。对加固后的内部应力分布,裂缝分布特点和荷载一位移曲线进行了较全面的分析,比较了不同加固方案的加固效果,讨论研究了CFRP面积率(幅宽)和粘贴方式对墙体抗剪性能的影响。通过本文有限元分析表明,CFRP幅宽为190mm时,碳纤维布加固效果最佳,继续增大幅宽,碳纤维布的利用率不高；井字型粘贴方式则兼具水平型和交叉型的优点,对承载力和变形能力均有较大幅度提高。在有条件的情况下,应尽量采用井字型粘贴方式。最后根据本课题的研究情况提出了仍待解决的问题。