FRP加固砌体结构受力性能及计算方法研究

【摘要】： 砌体结构历史悠久,在建筑结构中占有重要的、不可替代的地位。但目前大量砌体结构进入了安全性失效或功能退化期,大拆大建既造成资源浪费,又造成严重的环境问题,因此我国已进入工程建设加固、改造阶段。FRP具有高强高效、施工便捷、耐腐蚀性好、自重轻、适用于各种形状各个部位的加固等多种突出的优点,非常符合砌体结构加固的要求。但FRP加固砌体结构的受力性能研究还处在相对匮乏阶段,因此本文对FRP布加固砖砌体基本力学性能、FRP布加固砌体柱抗压性能、FRP布加固砖砌体墙受剪性能以及CFRP加固砌体柱的可靠度等进行了研究。本文研究的主要内容如下： 通过对12件FRP布加固砌体抗压试件和3件对比件的试验,研究FRP布加固砌体抗压性能与效果。通过对15件FRP布加固砌体双剪试件的试验,研究FRP布加固砌体抗剪性能与效果。通过4个未加固砌体试件和6个在受拉侧表面粘贴FRP布加固的砌体试件的四点平面外弯曲试验,研究FRP布加固砌体抗弯性能与效果。 对7组GFRP加固砖砌体柱抗压试件、3组CFRP加固砖砌体柱抗压试件和1组对比试件进行抗压力学性能试验,其中每组为4个试件。观察试件的破坏过程、最终破坏形式,分析不同长细比、不同FRP种类和不同FRP加固量等参数对加固柱极限承载力和变形的影响,并提出FRP加固实心黏土砖受压短柱极限强度和变形的计算公式。 对5片GFRP加固砖砌体墙受剪试件、2片CFRP加固砖砌体墙受剪试件和1片对比试件进行受剪力学性能试验。观察试件的破坏过程、最终破坏形式,分析不同FRP、不同粘贴面和不同粘贴方向对墙体开裂荷载、受剪承载力、变形能力、耗能以及破坏形态等方面的影响,并提出FRP加固砖墙片的受剪承载力公式。 结合可靠度理论,通过理论推导,以砌块的强度、砂浆的强度、构件的几何尺寸以及荷载效应值为基本随机变量,建立CFRP加固砖柱的轴压情况下的稳定可靠性计算公式。并利用MATLAB语言编程对其进行可靠度分析。分别对CFRP加固前后上下截面的受压构件可靠度指标进行计算。