【碩士】鋼箍加固磚石古塔砌體墻抗震性能試驗研究

內容簡介

　　由于古代建筑技術與材料的限制、風雨侵蝕及地震破壞，我國現存磚石古塔大都存在不同程度的損傷，需要進行加固修復，以便抵抗未來可能面臨的地震作用。迄今為止，國內采用鋼材加固古塔塔身的數量較多。然而，這種加固方式是否能夠有效提高磚石古塔的抗震性能，以及加固體與古塔原結構的機理尚不清晰。有鑒于此，本文通過理論分析、數值模擬與試驗，對鋼箍加固磚石古塔的抗震性能開展了一下研究。　　(1)根據研究樣本古塔構造，設計了4個1／8比例的不同構造與加固狀況的單層砌體塔筒理論模型，將砌塊與砂漿分離組合建立有限元分析模型，模擬在擬靜力試驗中的邊界條件和加載方式，對單層磚砌筒體進77三1h線性有限元分析。數值模擬結果顯示：與水平力平行的墻面呈剪切破壞形態(tài)，而與水平力垂直的墻面則呈彎曲破壞形態(tài)；鋼箍在反復荷載交替作用下處于拉壓交替受力狀態(tài)。　　(2)模擬研究樣本古塔構造與理論分析模型，按有無樓蓋分組，分別研制了加固與　　否的實體縮尺墻筒模型，采用特制小磚塊制作了4個1／8比例的試驗模型。對4個試件分別進行了擬靜力水平加載試驗，研究了墻體在低周往復荷載作用下的抗震性能。試驗結果表明，無樓板墻筒鋼箍加固后其極限承載力對比未加固墻筒，在『F向加載中提高了22．5％，　　在反向加載中提高了47．5％；有樓板墻筒鋼箍加固后其極限承載力對比未加固墻筒，在『F　　向加載中提高了13．2％，在反向加載中提高了31％。無論加固與否，有樓板墻筒較無樓板　　墻筒，開裂荷載與極限荷載均提高明顯。同時鋼筘加固有樓板墻筒的延性系數l：t-,Dn固無樓板墻筒與未加固有樓板墻筒分別提高了約51．7％與100％。加固后滯回環(huán)比未加固墻體更飽滿，耗能能力增強。　　(3)基于往復水平荷載作用下不同工況下砌體墻模型的試驗結果與理論分析成果，建立了鋼箍加固磚石古塔砌體墻的抗剪承載力計算模型，擬合出鋼箍加固砌體墻的抗剪承載力初步計算公式。鋼箍加固單層磚砌體墻的試驗與理論分析表明，鋼箍對墻體的約束效應可以有效提高磚砌體墻筒的抗震性能。對于不同豎向壓力墻體與不同預應力水平鋼箍組合下加固墻體的　　抗震性能與規(guī)律尚需進一步探討?！　　　?

專題推薦