高延性混凝土加固砌体结构振动台试验研究

摘要

历次震害结果表明，砌体结构抗拉抗剪强度低，在强震作用下极易发生脆性倒塌破坏，给我国造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此，对如何提高砌体结构的抗倒塌能力和改善砌体结构的抗震性能进行研究具有重大意义。高延性混凝土（High Ductile Concrete，简称HDC）是一种具有高延性、高韧性和高耐损伤能力的新型结构材料，在拉伸和剪切荷载作用下具有应变硬化和多裂缝开展等特点，其优越的力学性能能够有效提高建筑结构的抗震承载力和变形能力。故课题组提出采用HDC面层加固砌体结构的方法，本文主要进行了HDC与砖砌体墙正拉粘结强度试验研究和HDC加固砌体房屋模型振动台试验研究，主要内容如下： （1）通过对不同工况HDC材料与既有砖砌体墙正拉粘结试验研究，考虑不同取样位置、龄期、是否使用界面剂等因素，分别研究了各因素对面层粘结强度的影响。 （2）本文以一个二层村镇临街砖混商铺为原型，在文献57和文献58的基础上采用HDC面层对受损模型进行加固并对其进行第三次振动台试验。通过对不同烈度、不同地震波作用下模型结构的破坏过程、动力特性、位移反应和加速度反应的分析，深入研究了HDC面层加固方法对砌体结构抗震性能的改善。 （3）对比不同加固方法加固后模型结构在相同烈度、相同地震波作用下的破坏状况、动力特性、加速度反应和位移反应，用宏观的破坏现象和量化的试验数据来对比分析HDC面层加固方法对砌体结构房屋加固的效果。 （4）分别从抗剪承载力和层间变形两个方面对 HDC加固的临街砖混房屋模型进行抗震性能分析，以评价HDC面层加固方法对砌体结构房屋的改善作用。 (5)研究结果表明， HDC面层与砖墙具有良好的粘结性能，能够保证HDC面层剪力的有效传递，提高结构的整体性；采用高延性混凝土加固法可以显著提高砌体结构的抗震承载力和变形能力，改善砌体结构的脆性；与钢筋网水泥砂浆加固法相比，高延性混凝土加固后的模型结构在相同地震动作用下层间位移小，刚度退化缓慢，破坏轻，抗震性能更加优越，并且现场湿作业少，施工简单，施工周期短，对墙体损坏小，具有更好的应用前景；经 HDC加固后的村镇临街二层砖混商铺房屋可以实现我国9度设防地区大震轻微破坏抗震目标要求.

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