高強鋼絞線網-聚合物砂漿加固磚墻的有限元分析及設計方法研究.pdf

1、既有砌體結構的抗震性能較差，提高其抗震性能是當前我國抗震加固的重點工作之一。其中，墻體的加固又是砌體結構抗震加固的關鍵。高強鋼絞線網-聚合物砂漿(SMPM)加固技術是一種新型的加固技術，可以彌補傳統(tǒng)磚墻加固方法的諸多不足。但是，目前關于SMPM加固技術的研究主要針對混凝土構件，對用其加固磚砌體的研究甚少。另外，研究發(fā)現(xiàn)該技術用于磚墻加固時，加固材料的利用率較低。這些都制約了SMPM加固技術在砌體結構加固上的推廣應用。
　　 為了

2、提高SMPM加固材料的利用率，進一步完善SMPM抗震加固的設計方法，本文結合已有的試驗資料，采用有限元分析、試驗研究和理論分析相結合的手段，對該技術用于既有磚砌體抗震加固展開了系統(tǒng)的研究，主要包括以下幾方面內容：
　　 1．結合已有試驗資料，采用有限元軟件ANSYS對加固砌體進行數(shù)值分析。針對材料的非線性特點，使用Solid65單元和Concrete材料屬性建立砌體和聚合物砂漿的有限元模型，選用合適的迭代算法和收斂準則進行求解；

3、將有限元計算結果與試驗結果進行對比，驗證上述建模與求解方案的合理性；改變SMPM加固層材料及尺寸參數(shù)，探討鋼絞線網的網格尺寸、鋼絞線直徑、聚合物砂漿強度以及原墻體強度對加固效果的影響，并根據(jù)分析結果對加固材料組成、構造措施和施工工藝等方面提出建議。
　　 2．通過9個試件的雙面剪切試驗，對SMPM加固層與磚砌體粘結剪切性能進行研究。根據(jù)試驗結果，對界面剝離破壞特征進行分析，得出界面剝離時平均剪應力的計算表達式。在此基礎上，結合F

4、RP抗剪加固混凝土構件的相關理論，提出SMPM抗剪加固磚墻時的剝離承載力計算方法。
　　 3．基于粘結剪切性能試驗的結果，在有限元模型中加入界面單元，建立粘結區(qū)模型，模擬加固層和磚墻間的粘結滑移；根據(jù)有限元分析結果，研究加固試件變形、粘結面應力分布、裂縫分布等方面特征。
　　 4．深入研究SMPM加固多層砌體結構的設計方法，在承載力驗算時考慮由加固層剝離導致的破壞；提出SMPM加固砌體結構時的構造措施并給出節(jié)點詳圖以供參