1. Введение структуры кладки

Сама компоновка кладки относительно проста, и многие здания не могут соответствовать функциональным требованиям современных зданий. К тому же, должный к низкой прочности растяжимых и сдвига структуры масонры, хрупкий отказ легок для того чтобы произойти, способность носить горизонтальную нагрузку здания плоха, сейсмическая емкость слаба, и надежность структуры серьезно уменьшена после долгосрочной пользы.

Как только происходит сильное землетрясение, сейсмическое повреждение кирпичной кладки часто более серьезное, сейсмическое усиление очень важно. Традиционный метод армирования имеет длительный период строительства, занимая пространство здания, потребляя сталь и сложную конструкцию. Композитная арматура из армированных волокном композитов (FRP)-это новая технология для кладочных конструкций, предложенная в последние годы. Это может не только избежать недостатков традиционных методов армирования, но и не изменить форму поперечного сечения компонентов, высокую прочность, высокую эффективность, легкий дедвейт, удобную конструкцию, коррозионную стойкость, широкое применение и другие преимущества. В этой статье, основанной на экспериментальном исследовании, программное обеспечение конечных элементов используется для анализа напряжения каменной кладкиСтена укреплена тканью из углеродного волокна. После проверки рациональности модели обсуждается влияние коэффициента напряжений, соотношения высоты и ширины и количества слоев ткани из углеродного волокна на усиливающий эффект кладки стены, и получаются некоторые полезные выводы.

2. Испытательная ситуация

Этот тест принимает стену масонры кирпича масштаба. После склеивания с тканью из углеродного волокна проводится испытание на сейсмическое моделирование. Прототипом модели является здание общежития средней школы в уезде Заоцян города Хэншуй. Основное содержание исследований заключается в анализе сдвиженности и деформационного поведения кирпичной кладки стен, усиленных тканью из углеродного волокна, под совместным действием вертикальной осевой силы и горизонтальной повторяющейся нагрузки.

2,1 Параметры образца

В этом испытании были сделаны три образца каменной стены. Размер модели образцов был уменьшен до 1:2 в соответствии с фактической кладкой стены. Толщина образца стены масонры 120 мм, высота 1100 мм, ширина 1600 мм, и коэффициент сжатия 0688. Толщина шва 10 мм. К кладке стен и нижних частей соединены железобетонные балки. Модели стен из каменной кладки представлены «W10». Номер пробы и план усиления приведены в таблице 1.

Номер образца и схема армирования

Когда образцы сделаны, материал стены масонры последователен с фактическим проектом, используя МУ10 спеченный кирпич, цементный раствор М5.0, верхние и более низкие лучи Все C20 бетон; армированный углепластик используется высокопрочная ткань из углеродного волокна класса II; механические свойства каждого материала показаны в таблице 2 к таблице 3.

Индекс производительности ткани из углеродного волокна

Индекс производительности структурного склеивания клея

3. САнализ параметров

3,1 Влияние вертикального нормального напряжения σ₀

_{Когда отношение высоты к ширине и прочность стены масонры фиксированы, различный вертикальный нормальный стрессΣ0Повлияет на форму растрескивания кладки стены, последовательность различных трещин и растрескивающие нагрузки кладки стены. В этом разделе будет изучено влияние различных вертикальных нормальных напряжений на стены каменной кладки, укрепленные углеродным волокном, в других условиях. Отношение высоты к ширине каменной стены составляет 0,6875, лист из углеродного волокна двухсторонний и однослойный. Материал стены масонры идентичен стене масонры теста. Вертикальное нормальное напряжение составляет 0,5 МПа, 1,0 МПа, 1,5 МПа, 2,0 МПа, 2,5 МПа, 3,0 МПа и 3,5 МПа соответственно. Перед глиняным кирпичом MU10 и цементным раствором M5.0 прочность на сжатие составляет 9,5 МПа и 8,7 МПа соответственно. Средняя формула для расчета осевой прочности глиняного кирпича на сжатие: f M = K 1 f alpha 1 (a + 0,07 f 2) K 2, F M = 3, 87 МПа. Среди них K 1 является параметром, связанным с типом блока и типом каменной кладки. В данной статье в качестве коэффициента коррекции влияния на прочность раствора принимается значение 0,78; К 2. В этой статье 1,0; A берется в качестве параметра, связанного с типом блока и каменной кладки, а 0,5 берется в качестве параметра в этой статье. Соответствующие коэффициенты напряжений составляют 0129, 0258, 0388, 0517, 0646, 0775 и 0904 соответственно. В таблице 7 приведены результаты нагрузочных напряжений каменных стен и ткани из углеродного волокна при различных вертикальных нагрузках.}

Результаты расчета различных коэффициента напряжений соответствующей кладки стены с угольной нагрузкой

В других случаях, с увеличением коэффициента напряжений каменной стены, растрескивающаяся нагрузка каменной стены выше, чем у неармированной каменной стены, а растрескивающаяся нагрузка и конечная нагрузка каменной стены имеют тенденцию сначала увеличиваться, а затем уменьшаться, А несущая способность каменной кладки мало меняется в диапазоне коэффициента напряжений 0388-0646. Однако соответствующее напряжение Мизеса почти не изменяется до того, как коэффициент напряжений будет меньше 0646. Когда коэффициент напряжений больше 0646, напряжение Мизеса уменьшается с увеличением коэффициента напряжений, а амплитуда уменьшения увеличивается.

3,2 Влияние соотношения ширины и высоты кладки стен

В фактическом напряжении каменной кладки члены обычно работают под комбинированным напряжением напряжения, изгиба, сдвига, сжатия и даже кручения. Большое количество инженерных практик показывают, что на способность сдвига и режим отказа каменной стены в значительной степени влияет соотношение сторон каменной стены. Как указано выше, в этом разделе изучается влияние ткани из углеродного волокна с различным соотношением сторон на напряжение стен каменной кладки при одинаковых условиях. Соотношение сторон модели составляет 0,4, 0,6, 0,8, 1,2 и 1,4 соответственно. Нагрузочное напряжение каменных стен и ткани из углеродного волокна показано в таблице 8.

Результаты расчета различной высоты-ширины-соотношения соответствующей кладки стены с угольной нагрузкой

В других случаях, с увеличением соотношения сторон стены каменной кладки, растрескивание нагрузки и предельной нагрузки стены каменной кладки уменьшаются постепенно, и напряжение Мизеса, соответствующее волокнистой ткани уменьшается, когда стена каменной кладки разрушается. В диапазоне соотношения высота-ширина 0,4-0,8 распределение напряжений ткани из углеродного волокна является нерегулярным; в диапазоне соотношения высота-ширина 0,8-1,2 распределение напряжений ткани из углеродного волокна является регулярным; в диапазоне соотношения высота-ширина 1,2-1,4, распределение напряжений стены масонры представляет типичное распределение напряжений загиба.

3,3 ткань волокна углерода с различными слоями

В практической инженерии часто встречается явление, что однослойный углепластик все еще не удовлетворен. Исходя из того, что способность к сдвигу исходной структуры кладки не может быть увеличена более чем на 40% тканью из углеродного волокна, структура кладки может быть усилена путем наклеивания двойного, трех или более слоев углепластика. Чтобы исследовать влияние слоев углепластика на несущую способность стен каменной кладки, эта статья имитирует различные слои углепластика путем изменения толщины углепластика. Результаты нагрузки напряжения каждой модели приведены в таблице 9.

Результаты расчета различных слоев углеродной ткани соответствующей кладки стены с угольной нагрузкой

В других случаях количество слоев углепластика мало влияет на растрескивание и максимальную несущую способность каменных стен. Среди них односторонний метод склеивания углеродной ткани имеет наименьшее увеличение несущей способности по сравнению с другими методами склеивания, и при том же количестве ткани из углеродного волокна двухсторонний метод склеивания превосходит односторонний метод склеивания в вкладе несущей способности. Увеличение предельной несущей способности каменных стен за счет двухстороннего двухслойного склеивания, двухстороннего трехслойного склеивания и двухстороннего четырехслойного склеивания очень мало. Показатели роста крекинга трех видов кладки стен составляют 22,4%, 23,6% и 26,3% соответственно. Но количество ткани из углеродного волокна увеличилось в 2 ~ 3 раза, а коэффициент использования ткани из углеродного волокна был очень низким с точки зрения экономии.