粘貼碳纖維布磚砌體墻受剪承載力有限元分析.pdf

1、砌體結構是一種古老的建筑形式,在房屋建筑結構中應用廣泛。但是,由于磚砌體結構建筑物出現(xiàn)較早,許多建筑物在最初設計時只考慮了重力荷載而沒有考慮水平地震作用或抗震能力較差,而且由于磚砌體材料的脆性性質,其抗拉、抗剪和抗彎強度都比較低且自重較大,所以一旦發(fā)生較強的地震,磚砌體結構的震害往往較為嚴重,磚砌體結構的抗震加固就顯得十分重要。
　　 碳纖維布加固技術是近年來興起的一種結構加固方法,因其具有輕質、高強、耐腐蝕、適用面廣、受力均勻

2、、不會造成應力集中、不增加構件的自重等優(yōu)點,是一種理想的加固材料,近幾年已被廣泛地應用于建筑結構加固領域,尤其是用于混凝土結構的加固。相對而言,碳纖維布加固技術在磚砌體結構加固中的應用還處于起步階段,有關的研究與報道較少,目前尚沒有比較成熟的理論作為指導。因此,對碳纖維布加固磚砌體結構的研究與理論分析有待進一步深入。本文對碳纖維布加固磚砌體墻的有限元分析作了一些探索性研究,為該加固技術在砌體結構加固領域的應用及制訂相關技術規(guī)程提供理論依

3、據(jù)。
　　 本文首先闡述了砌體結構的特點和現(xiàn)有的砌體結構加固方法,介紹了碳纖維布的性能、特點以及碳纖維布加固技術在國內外的研究現(xiàn)狀。然后通過有限元分析軟件ANSYS對粘貼碳纖維布的磚砌體墻進行有限元分析,研究了粘貼碳纖維布對磚砌體墻的抗震加固效果,對磚砌體墻加固后的變形性能、極限承載力、應力變化情況以及碳纖維布的受力特性進行了全面的分析。比較了不同碳纖維布粘貼方式對磚砌體墻的加固效果,討論了影響粘貼碳纖維布磚砌體墻加固效果的主要

4、因素,包括豎向正應力、磚砌體墻高寬比以及碳纖維布的寬度和層數(shù),給出了碳纖維布加固磚砌體墻受剪承載力計算公式。有限元分析表明,在磚砌體墻表面粘貼的碳纖維布能夠提高磚砌體墻的受剪承載力,增加磚砌體墻的整體性,改善磚砌體墻抗震性能。碳纖維布加固技術在磚砌體結構加固領域擁有廣闊的前景。
　　 本文提出了縱橫向粘貼碳纖維布及四面圍束粘貼碳纖維布的方式,縱橫向粘貼碳纖維布及四面圍束粘貼碳纖維布對磚砌體墻受剪承載力提高幅度在30％～40％左右