某砖混房屋承载力评定和加固设计.pdfVIP

第八届全国现代结构工程学术研讨会 某砖混房屋承载力评定和加固设计 李海旺陈映棠张鑫 白帆 (太原理工大学建筑与土木j二程学院．太原030024) 提要： 根据现场检测数据对某砖混结构进行承载力评定；闪施上质量较差、材料老化和规范变更等原冈其承载力远远不满足现 行规范要求；采用细石混凝土钢筋嗣片对其进行加崮，并采用有限元软件ANSYS对加崮后的复合墙体进行了模拟分析，根 据分析结果分别验算了复合墙体中砖墙和细石混凝士面层的承载力。j_=程实例表明：钢筋网水细1彳面层可十分明显地提 岛砖墙体结构的承载自t．JJ和抗震能力。 关键词： 砖混结构，抗震加嗣， 钢筋网细石混凝七面层．有限元分析 一、前言 目前，砖砌体结构在我国城乡使用广泛，但这种结构的抗震性能较差，特别对于一些已建的砌体结构由于工 程建设管理和施工队伍的技术等原因，常会遇到砌筑砂浆强度不稳定、匀质性差、强度与设计要求相差甚远的情 况，有时砌筑砂浆的强度小于M1，或接近M0．5，一旦发生地震。将会造成生命和财产的损失，从安全和经济的高 度考虑，采取一些加固措施来提高砖砌体结构的抗震能力是值得研究的问题。本文以实际工程为例，用钢筋网水 泥砂浆面层加剧低强度墙体。实践和分析表明，该方法是比较方便且经济的。 二、工程概况 太原市某教学楼始建于1984年，位于山西省太原市。房屋为三层砖混结构，总建筑面积3076．65m2，一层 层高4．46m，二：、三层层高3．75m，设计砖强度等级MU7．5，底层砖墙用M5混合砂浆砌筑，二、三层砖墙用M2．5 混合砂浆砌筑。 因教学楼面积不满足使用要求，计划在原砖混房屋l：增加一层轻型钢结构房屋。为此，首先对原房屋结构进 行了承载力评定。经现场检测，混合砂浆的强度仅为M1。Idl．2，而且还发现房屋有多项不满足现行《建筑抗震设 ·计规范》6850011—2001的要求。图l和图2分别为一层墙体考虑加层荷载后的抗震承载力验算结果及受压承载力 计算结果(由中国建筑科学研究院Pl(PMCAD工程部编制的PKPM得出)，由图可见大多数墙体承载力不满足规范要 求。为此拟采用水泥砂浆钢筋叫片对墙体加固进行全面抗震加固。 工业建筑2008增刊 第八届全国现代结构I程学术研讨会 一I且i儿U 』iⅡ姒《 ～iⅡm糟j鞋．|：fmiⅡ』 目1 月‰{n#日$(n^in＆2m镕日自^t#ia) 』址4．ⅡU 』4且{且{ 鞋 。镳蕊l《I Tmm』 目2 目口￡Emt女*t目[h^#*tn＆2％矿，4) 三、细石混凝土钢筋网片加固砖砌体计算模型 园砖砌体是由块村和砂浆两种性质完全不同的材料组成的，拉压有完全ai同的性质，对砖瑚体进行准确的模 拟有一定的难度。本文在进行有限元分析时，假定砌体按各向同性考虑．不考虑砂装和砖砌块不同的材料特性，将 砖砌体视为匀质弹塑性村料。 计算单元选取自层宽×高×厚=]000×4t60X 370口]墙体。根据PKPM计算鲒果．藩墙体所受竖向荷载设计值为 5kN。 555kN．水平地震荷载设计值为65 (一)单元粪量 方向平移的自由度．可以模拟实体在外载作州F的变彤。 钢筋网细石混凝土面层中混凝土采用Soll465实体单元．钢筋湖采用Link8单元。 (二)斑精瞢通砖南悻的奉柑关系 2胡K艋 根据文献船】和文献[3]，可_以计算得m模型中砖砌体的平均抗J1、强度L=229MPa。砌体弹性模量为1 泊松比为03。在ANSYS中采用弹塑性多线性村科模型。 砖砌体受压的应力～应变关系式如下： ￡：一