碳纤维片材加固砌体墙的抗震性能研究

摘要

砌体结构是一种传统的结构形式，由于其具有的优点而被大量采用，尤其在中国的建筑行业中占有了很大的市场。最近几十年来，国内土木工程行业的飞速发展，大量砌体材料被人类发现并应用于实际工程中。早期设计的砌体结构并没有考虑地震影响。此外，因为砌体属于脆性材料，所以砌体结构也具有脆性材料的抗拉、抗剪和抗弯能力弱的特点。地震的发生往往是不可预测的，而且也由于它产生的时间短，作用的荷载大，而让人类没有足够的时间来应付他。因此，当地震发生时，砌体结构的房屋一般都会受到很大程度的损坏，此时，为了不让房屋遭到破坏，需要对砌体结构的房屋进行加固，这样，才能使砌体结构的房屋不被地震破坏。目前，可以用于砌体建筑加固的方法是比较多的，纤维片材加固就是其中之一，而芳纶纤维、玻璃纤维和碳纤维是三种最常用的纤维。虽然芳纶纤维和玻璃纤维具有非常明显的优点，但是，碳纤维也有芳纶纤维和玻璃纤维都不具备的优势，那就是其力学性能和长期性能要明显优于另外两种纤维。因此，碳纤维片材在土木建筑工程建设中具有相当高的利用价值。
　　碳纤维材料是在最近几年才开始被较广泛地用于砌体结构加固的，它也是新型的结构补强技术之一。相比于其他加固材料，碳纤维片材是一种各项性质都比较优良的纤维材料，它在受热后向两个相反的方向膨胀，因而对于其定性能有帮助，因此碳纤维材料被结构工程师们广泛应用于建筑结构中。
　　本文首先从当今世界遭到地震破坏的国家进行了解，其次对碳纤维片材加固砌体墙的抗震性能进行了研究。本文：
　　（1）首先总结砌体结构的特点以及地震后的破坏特征，归纳出了一些需要加固的砌体结构类型。
　　（2）选用碳纤维片材加固方式，并对墙体的易破坏部位、极限承载力、极限位移、结构延性、结构刚性、抗震特性进行全面的分析。
　　（3）通过对6片采用不同加固方案的碳纤维片材加固的墙体进行有限元计算，对碳纤维片材加固砌体墙在的抗震性能做了相关研究，分析碳纤维片材加固对砌体墙承载力，变形及延性等抗震性能的影响，并将之与试验结果进行对比。
　　（4）将试验结果与ANSYS有限元理论分析结果对比，对碳纤维加固片材进行受力分析和应力分析，并提出加固后砌体抗剪承载力的简化理论计算公式。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2砌体结构的特点及应用范围

1.3碳纤维片材之加固技术

1.4国内外研究与应用现状

1.5研究内容及方法

第二章 有限元模型建立与验证

2.1有限元的简介

2.2有限元模型的建立

2.3有限元模型的验证

第三章 碳纤维片材加固墙体的试验参数分析

3.1试件设计

3.2计算结果

3.3 影响因素分析

第四章 碳纤维片材加固砌体墙抗震性能的对比结论

4.1 理论模型建立与试验数据对比

4.2加固砖砌体墙的抗震特性对比（不同粘贴方式）

第五章 结论与展望

5.1 总结

5.2 建议

5.3 展望

参考文献

致谢