鋼箍加固磚石古塔砌體墻抗震性能試驗研究.pdf

1、由于古代建筑技術(shù)與材料的限制、風(fēng)雨侵蝕及地震破壞，我國現(xiàn)存磚石古塔大都存在不同程度的損傷，需要進行加固修復(fù)，以便抵抗未來可能面臨的地震作用。迄今為止，國內(nèi)采用鋼材加固古塔塔身的數(shù)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(jié)構(gòu)的機理尚不清晰。有鑒于此，本文通過理論分析、數(shù)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(jù)研究樣本古塔構(gòu)造，設(shè)計了4個1/8比例的不同構(gòu)造

2、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，對單層磚砌筒體進行非線性有限元分析。數(shù)值模擬結(jié)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(fù)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(gòu)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?zāi)?/p>

3、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(fù)荷載作用下的抗震性能。試驗結(jié)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，在正向加載中提高了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，在正向加載中提高了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。同時鋼箍加固有樓板墻筒的延性系數(shù)比加固無樓板墻筒與未加固有樓

4、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(fù)水平荷載作用下不同工況下砌體墻模型的試驗結(jié)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(yīng)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(yù)應(yīng)力水平鋼箍組合下加固墻體的