灌漿與鋼箍加固震損磚墻的抗震性能試驗研究

摘要：

為準確評價汶川地震中地震損傷磚石古塔砌體墻在加固修復后的抗震性能，試驗研究了灌漿與鋼箍復合加固震損砌體墻筒試驗模型的相關抗震性能參數(shù)。以四川某震損古磚塔為樣本，研制了四種單層砌體墻筒初始試件，模擬地震作用使其破壞，采用灌漿與鋼箍進行加固修復，制作所需試件，通過低周反復荷載試驗，得到了試件的相關數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果表明：與未損傷的原結(jié)構(gòu)相比，灌漿與鋼圍箍復合加固可提高震損磚砌體結(jié)構(gòu)的延性與耗能能力，但對提高震損結(jié)構(gòu)剛度的貢獻不大，修復結(jié)構(gòu)的開裂荷載亦有所降低。

關鍵詞：

磚砌體；震損；加固修復；低周反復試驗；抗震性能

中圖分類號：

TU362；TU35211

文獻標志碼：A

文章編號：16744764（2014）04003606

磚石古塔具有體形細高、重量大、對地震作用敏感的特點。位于“512汶川特大地震”高烈度地區(qū)的30座磚石古塔普遍損毀嚴重[1]，災后10余座古磚塔采用了灌漿+圍箍的復合加固方法進行加固修復。關于磚石古塔及砌體結(jié)構(gòu)的加固理論與方法已開展大量研究[2]。宋彧等[3]、Borri等[45]、Altin等[6]、Akhaveissy等[7]研究表明，采用鋼箍、鋼條等加固磚砌體墻體，可以延緩墻體的剛度退化，提高墻體整體性能和抗剪承載力，預應力鋼箍或鋼條可以增強對墻體的約束，影響破壞裂縫分布形態(tài)。MiltiadouFezans等[8]， Nolph等[9]研究了化學注漿材料在砌體中應用，對注漿材料的流動性、粘結(jié)性、韌性及耐久性進行了測試分析。Alcaino等[10]研究了加固砌體結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的工作性能。Paret等[11]對新型加固方法在歷史建筑修復中的應用進行了探討。以上研究表明，采用灌漿+圍箍的復合加固方法修復的磚塔，具有一定可行性。然而對于震損磚石古塔修復加固后的抗震性能，以及新舊材料在再次遭遇地震作用下協(xié)同工作機理的試驗研究和理論研究的文獻極少。李勝才，等：灌漿與鋼箍加固震損磚墻的抗震性能試驗研究

筆者按照低周反復試驗程序?qū)Τ跏即u筒試件進行加載直至破壞，得到震損試件，然后進行加固修復，再對修復試件進行低周反復試驗，通過對比原結(jié)構(gòu)與修復結(jié)構(gòu)的破壞機制、破壞形態(tài)、滯回特性、剛度退化、變形及耗能能力，探討灌漿圍箍復合加固對震損磚石古塔抗震性能的影響。

1試件設計與制作

11初始試件

試驗以四川德陽某磚石古塔底部樓層為原型，按照1/8的比例設計并制作了磚砌墻筒試件，試件的設計計算高度為760 mm，每面墻寬為700 mm，墻厚為150 mm。根據(jù)有無磚砌樓板、是否有鋼圍箍，將試件分為4種。按照試驗加載程序低周反復荷載直至破壞，得到模擬地震作用的震損試件，如圖1所示。