1. Doş yapısının tanıtımı

Doş yapısının düzeni nispeten basittir ve birçok bina modern binaların fonksiyonel gereksinimlerini karşılayamaz. Ayrıca, duvar yapısının düşük çekme ve kesme mukavemeti nedeniyle, kırılgan arıza kolayca oluşur, binanın yatay yükü taşıma yeteneği zayıftır, sismik kapasite zayıftır ve uzun vadeli kullanımdan sonra yapının güvenilirliği ciddi bir şekilde azalır.

Güçlü bir deprem oluştuğunda, tuğla taş yapısının sismik hasarı genellikle daha ciddi, sismik takviye çok önemlidir. Geleneksel takviye yönteminin uzun bir inşaat dönemi vardır, inşaat alanını işgal eder, çelik ve zor inşaat tüketir. Fiber güçlendirilmiş kompozit (FRP) kompozit güçlendirme, son yıllarda önerilen duvar yapıları için yeni bir teknolojidir. Geleneksel takviye yöntemlerinin eksikliklerini önlemekle kalmaz, aynı zamanda bileşenlerin kesit şeklini, yüksek mukavemet, yüksek verimlilik, hafif ölü ağırlık, uygun inşaat, korozyon direnci, geniş uygulama ve diğer avantajları da değiştirmez. Deneysel çalışmaya dayanan bu makalede, sınırlı element yazılımı, karbon lif kumaşıyla güçlendirilmiş duvar duvarının stresini analiz etmek için kullanılır. Modelin rasyonelliğini doğruladıktan sonra, stres oranı, yükseklik-genişlik oranı ve karbon lif kumaş katmanları sayısının duvar duvarının güçlendirme etkisi üzerindeki etkileri tartışılır ve bazı yararlı sonuçlar elde edilir.

2. Test durumu

Bu test bir ölçekli tuğla duvarı benimser. Karbon fiber kumaş ile bağlandıktan sonra sismik simülasyon testi yapılır. Modelin prototipi, Hengshui Şehri'ndeki Zaoqiang İlçesi'ndeki bir ortaokul yatakhanesidir. Ana araştırma içeriği, dikey eksenli kuvvet ve yatay tekrarlanan yükün birleşik eylemi altında karbon lif kumaşla güçlendirilmiş tuğla taş duvarlarının kesme kapasitesi ve deformasyon davranışını analiz etmektir.

2.1 Örnek parametreleri

Bu testte üç duvar örneği yapıldı. Örneklerin model boyutu, gerçek duvar duvarına göre 1:2'ye indirildi. Duvar örneğinin kalınlığı 120 mm, yüksekliği 1100 mm, genişliği 1600 mm ve yön oranı 0,688'dir. Dikişinin kalınlığı 10 mm'dir. Demerbeton kirişler duvarlara ve alt parçalara bağlanır. Duvar modelleri "W10" ile temsil edilir. Örnek numarası ve takviye planı Tablo 1'de gösterilmiştir.

Örnek numarası ve takviye şeması

Örnekler yapıldığında, duvar malzemesi MU10 sinterlenmiş tuğla, M5.0 çimento harcı kullanarak gerçek projeyle uyumludur, üst ve alt kirişler hepsi C20 betondur; güçlendirilmiş CFRP yüksek dayanıklı sınıf II karbon lif kumaş kullanılır; Her malzemenin mekanik özellikleri Tablo 2'den Tablo 3'e kadar gösterilmiştir.

Karbon lif kumaşının performans indeksi

The performance index of structural bonding adhesive

3. Parametre analizi

3.1 Dikey normal stresin etkisi σ 0

Yükseklik-genişlik oranı ve duvar duvarının gücü sabit olduğunda, farklı dikey normal gerilim σ 0, duvar duvarının çatlama biçimini, çeşitli çatlamaların dizisini ve duvar duvarının çatlama yükünü etkileyecektir. Bu bölüm, diğer koşullarda karbon fiber kumaş ile güçlendirilmiş taş duvarları üzerindeki farklı dikey normal gerilimlerin etkisini inceleyecektir. Diş duvarının yüksekliğinin genişliği oranı 0,6875'tir, karbon fiber levha çift taraflı ve tek katmanlıdır. Duvar malzemesi test duvarı ile aynıdır. Dikey normal gerilim sırasıyla 0.5 MPa, 1.0 MPa, 1.5 MPa, 2.0 MPa, 2.5 MPa, 3.0 MPa ve 3.5 MPa'dır. MU10 kil tuğlası ve M5.0 çimento harcının önünde, basınç mukavemeti sırasıyla 9.5 MPa ve 8.7 MPa'dır. Kil tuğlanın eksenli basınç mukavemetini hesaplamak için ortalama formül f M = K 1 f alfa 1 (a + 0.07 f 2) K 2, F M = 3.87 MPa'dır. Bunlar arasında K 1, blok tipi ve taş tipi ile ilgili bir parametredir. Bu makalede 0,78; K 2, harç gücü etkisinin düzeltme katsayısı olarak alınır. Bu makalede 1.0 A, blok ve duvar tipiyle ilgili parametre olarak alınır ve 0,5 bu makaledeki parametre olarak alınır. İlgili stres oranları sırasıyla 0,129, 0,258, 0,388, 0,517, 0,646, 0,775 ve 0,904'dür. Tablo 7, farklı dikey gerilimler altında duvar ve karbon lif kumaşının yük gerilim sonuçlarını gösterir.

Karbon yükü ile taşlık duvarına karşılık gelen farklı gerilim oranının hesaplama sonuçları

Diğer durumlarda, taş duvarının gerilim oranının artmasıyla, taş duvarının çatlama yükü güçlendirilmemiş taş duvarından daha yüksektir ve taş duvarının çatlama yükü ve nihai yükü önce artma ve sonra azalma eğilimini gösterir ve taş duvarının taşıma kapasitesi 0,388-0,646 gerilim oranı aralığında az değişir. Bununla birlikte, ilgili Mises stresinin stres oranı 0,646'dan az olmadan önce neredeyse hiçbir değişikliği yoktur. Stres oranı 0,646'dan büyük olduğunda, Mises stresi stres oranının artmasıyla azalır ve azalma amplitüdü artar.

3.2 Diş duvarlarının genişliğinin yükseklik oranının etkisi

Doğacılığın gerçek stresinde, üyeler genellikle gerilim, bükme, kesme, sıkıştırma ve hatta torsiyon birleşik stresi altında çalışır. Çok sayıda mühendislik uygulaması, döşe duvarının kesme kapasitesi ve arıza modunun döşe duvarının yön oranından büyük ölçüde etkilendiğini göstermektedir. Yukarıdaki gibi, bu bölümde farklı yön oranlarına sahip karbon lif kumaşının aynı koşullar altında duvarcılık duvarlarının stresi üzerindeki etkisi incelenir. Modellerin yön oranları sırasıyla 0.4, 0.6, 0.8, 1.2 ve 1.4'dür. Duvar ve karbon lif kumaşının yük gerilimi Tablo 8'de gösterilmiştir.

Karbon yükü ile deşa duvarına karşılık gelen farklı yükseklik-genişlik oranının hesaplama sonuçları

Diğer durumlarda, taşlık duvarının yön oranının artmasıyla, çatlama yükü ve taşlık duvarının nihai yükü yavaş yavaş azalır ve taşlık duvarı yok edildiğinde lif kumaşa karşılık gelen Mises gerilimi azalır. Yükseklik-genişlik oranı 0,4-0,8 aralığında, karbon lif kumaşının gerilim dağılımı düzensizdir; yükseklik-genişlik oranı 0,8-1,2 aralığında, karbon lif kumaşının gerilim dağılımı düzenlidir; Yükseklik-genişlik oranı 1.2-1.4 aralığında, duvar taşıma duvarının gerilim dağılımı tipik bükme gerilim dağılımını sunar.

3.3 Farklı katmanlarla karbon fiber kumaş

Pratik mühendislikte, tek katmanlı CFRP'nin hala tatmin edilmediği fenomeni sık sık karşılaşılır. Orijinal taş yapısının kesme kapasitesinin karbon lif kumaş tarafından% 40'tan fazla arttırılamayacağı varsayımı altında, taş yapısı çift, üç veya daha fazla katman CFRP yapıştırarak güçlendirilebilir. CFRP katmanlarının duvarların taşıma kapasitesi üzerindeki etkisini keşfetmek için bu kağıt, CFRP kalınlığını değiştirerek farklı CFRP katmanlarını simüle eder. Her modelin yük stresi sonuçları Tablo 9'da gösterilmiştir.

Karbon yükü ile taşlık duvarına karşılık gelen farklı karbon kumaş katmanlarının hesaplama sonuçları

Diğer durumlarda, CFRP katmanlarının sayısı, duvar duvarlarının çatlaması ve nihai taşıma kapasitesi üzerinde az etkiye sahiptir. Bunlar arasında, tek taraflı karbon kumaş bağlama yöntemi, diğer bağlama yöntemlerine kıyasla taşıma kapasitesinde en düşük artışa sahiptir ve aynı miktarda karbon lif kumaş altında, çift taraflı bağlama yöntemi, taşıma kapasitesi katkısında tek taraflı bağlama yönteminden üstündür. Çift taraflı çift katmanlı bağlama, çift taraflı üç katmanlı bağlama ve çift taraflı dört katmanlı bağlama yoluyla duvar duvarlarının nihai taşıma kapasitesinin artması çok küçüktür. Üç türlü duvarların çatlama yükünün artma oranı sırasıyla% 22,4, % 23,6 ve% 26,3'dür. Ancak karbon fiber kumaş miktarı 2 ~ 3 kat arttı ve karbon fiber kumaşının kullanım oranı ekonomi açısından çok düşüktü.