【硕士】钢箍加固砖石古塔砌体墙抗震性能试验研究

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内容简介

　　由于古代建筑技术与材料的限制、风雨侵蚀及地震破坏，我国现存砖石古塔大都存在不同程度的损伤，需要进行加固修复，以便抵抗未来可能面临的地震作用。迄今为止，国内采用钢材加固古塔塔身的数量较多。然而，这种加固方式是否能够有效提高砖石古塔的抗震性能，以及加固体与古塔原结构的机理尚不清晰。有鉴于此，本文通过理论分析、数值模拟与试验，对钢箍加固砖石古塔的抗震性能开展了一下研究。　　(1)根据研究样本古塔构造，设计了4个1／8比例的不同构造与加固状况的单层砌体塔筒理论模型，将砌块与砂浆分离组合建立有限元分析模型，模拟在拟静力试验中的边界条件和加载方式，对单层砖砌筒体进77三1h线性有限元分析。数值模拟结果显示：与水平力平行的墙面呈剪切破坏形态，而与水平力垂直的墙面则呈弯曲破坏形态；钢箍在反复荷载交替作用下处于拉压交替受力状态。　　(2)模拟研究样本古塔构造与理论分析模型，按有无楼盖分组，分别研制了加固与　　否的实体缩尺墙筒模型，采用特制小砖块制作了4个1／8比例的试验模型。对4个试件分别进行了拟静力水平加载试验，研究了墙体在低周往复荷载作用下的抗震性能。试验结果表明，无楼板墙筒钢箍加固后其极限承载力对比未加固墙筒，在『F向加载中提高了22．5％，　　在反向加载中提高了47．5％；有楼板墙筒钢箍加固后其极限承载力对比未加固墙筒，在『F　　向加载中提高了13．2％，在反向加载中提高了31％。无论加固与否，有楼板墙筒较无楼板　　墙筒，开裂荷载与极限荷载均提高明显。同时钢筘加固有楼板墙筒的延性系数l：t-,Dn固无楼板墙筒与未加固有楼板墙筒分别提高了约51．7％与100％。加固后滞回环比未加固墙体更饱满，耗能能力增强。　　(3)基于往复水平荷载作用下不同工况下砌体墙模型的试验结果与理论分析成果，建立了钢箍加固砖石古塔砌体墙的抗剪承载力计算模型，拟合出钢箍加固砌体墙的抗剪承载力初步计算公式。钢箍加固单层砖砌体墙的试验与理论分析表明，钢箍对墙体的约束效应可以有效提高砖砌体墙筒的抗震性能。对于不同竖向压力墙体与不同预应力水平钢箍组合下加固墙体的　　抗震性能与规律尚需进一步探讨。　　　　

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