砌体结构加固方法探讨

砌体结构在国内外应用较为广泛，但随着近年来地震频发，使用中的砌体结构弊端逐渐显现，而我国又是一个震灾严重的国家，新旧规范的更新使得当初建造时抗震设防不能满足现有规范。因此，急需对现存的砌体结构进行抗震加固。 目前，国内外对常用砌体结构的加固方法进行了大量的研究现总结如下：

1 常用加固方法的研究现状

1. 1 钢筋混凝土板墙加固砌体的研究现状

现学者对其研究不仅仅是抗震性能的强弱上，而且对其计算方法及公式的系数修正有了进一步的研究。

2009年，许锦燕和张惠英分别采用PKPM中砌体结构设计软件（QI-TI）的“刚度折算模型”与建筑抗震鉴定和加固设计软件（JDJG）对某砖混宿舍楼同一板墙加固方案进行设计计算，分析比较二者的计算结果，探讨了第一种方式进行板墙加固设计计算的适用性，并对JDJG（砌体结构）的进一步研究开发提出了建议[ ]。

2010 ～2011年，黄世敏，康艳博等通过对不同加固形式的墙体进行低周往复试验，研究了各形式墙体的工作性能，分析了砂浆强度、板墙厚度、单双面板墙加固、震前震后加固等因素对承载力、延性、抗侧刚度的影响[ ]。试验表明，随着原墙片砂浆强度的提高，加固后墙片的承载力增强系数减小；得出双面70mm是一个性价比较高的板墙厚度；混凝土板墙水平钢筋配筋率，竖向压应力等是影响加固后墙片承载力的关键因素。

2011年郑文忠，王稳等采用 ABAQUS 有限元软件对不同轴压比，不同高宽以及不同配筋率的板墙加固砌体进行了抗剪承载力分析。计算结果分析可知，抗剪承载力受轴压比、高宽比、混凝土强度以及钢筋强度的影响较大，并且文章中得出了板墙加固后墙体抗剪承载力有关的计算公式，该公式主要考虑了轴压比、高宽比和配筋率不同的影响[ ]。

1.2 碳纤维布加固砌体的研究现状

碳纤维布加固砌体结构是一种新兴的加固方法，国内外的许多学者研究碳纤维布在砌体结构加固中的应用，取得了较好的成果。

2008 年，Pablo A，Hernan Santa等对碳纤维布与钢绞线加固砖砌体墙的抗剪性能进行了试验研究，结果表明，随着加固形式的不同，砌体墙的承载力可以提高13%～84%，同时变形可以提高51%～146% 。

2010年，李英民，Salih Oday Asal研究了七片高宽比为1：2的页岩砖，分别采用粘贴碳纤维布加固，钢丝网（钢筋网）水泥砂浆面层加固，研究了墙体加固前后的破坏模式以及各墙体的抗剪承载力、等效粘性阻尼系数、刚度退化、延性等抗震性能指标。试验结果分析可知，粘贴碳纤维布的加固方法可大幅加强墙体的抗剪承载力以及改善了墙体的耗能能力，但延性反而减小；钢筋网砂浆面层的加固方法可以加强墙体的抗剪承载力，增强墙体的初始刚度，改善墙体的延性以及耗能能力；双面加固的钢丝网砂浆面层比加固前的墙体抗剪承载力、耗能能力、初始刚度都有所提高，但延性反而減小；单面加固的钢丝网砂浆面层比加固前的墙体提高了抗剪承载力、延性、初始刚度都有所提高，但耗能能力有所降低。

2011年，邓浩采用不同形式的碳纤维布加固砌体结构，分析了加固后的内部应力分布、裂缝分布特点和荷载一位移曲线，将试验结果进行了对比分析，并讨论研究了碳纤维布宽幅以及布置方式对砌体结构抗剪性能的影响。该文中的计算机模拟结果可知，碳纤维布宽幅为190mm时，该方法加固具有最佳效果，超过190mm时，随宽幅的增加，抗剪承载力增加并不明显，说明碳纤维布没得到充分的利用；加固形式中井字型既具有水平型的优点又具有交叉型的优点，对砌体结构的抗剪承载力以及变形能力有较大的提高。得出了较为重要的结论：在客观因素允许的情况下，碳纤维布应使用井字型加固的砌体结构后。

2013年，左宏亮，郭亮等还专门对粘贴 碳纤维布 砖砌体墙受剪承载力计算方法进行了研究，分别对4组不同高宽比的粘贴碳纤维布砖砌体墙在低周反复荷载下的试验数据进行了分析，试验结果表明：不同高宽比的砖砌体墙的应变发挥系数也不同，并据此提出了碳纤维布应变发挥系数的计算公式[ ]。研究还表明，只有砖砌体的高宽比控制在0.56到0.71之间时，碳纤维布应变发挥系数的计算公式才能将碳纤维布提供的受剪承载力准确无误地计算出来，从而在实际抗震加固中发挥作用。

1.3高强钢绞线-聚合物砂浆加固砌体的研究现状

高强钢绞线-聚合物砂浆复合面层加固近年来国内许多学者对其抗剪承载力、延性、刚度、耗能等抗震性能以及计算方法做了较为全面的研究。

2005～2008年，王亚勇、姚秋来和李爱群等对高强钢绞线-聚合物砂浆加固砌体进行了系统的研究。通过研究得出，高强钢绞线-聚合物砂浆加固砖砌体能有效地提高墙体的极限承载力，改善墙体的延性和刚度退化，提高墙体的能量消耗能力，从而提高了墙体的抗震能力。同时，根据试验的结果，文中提出了该加固方法的抗剪承载力计算方法。

2008年，徐明刚、邱洪兴等研究发现高强钢绞线—聚合物砂浆加固砌体结构现有抗剪承载力公式存一些缺陷，他们提出了新的计算公式，并与试验结果对比，验证了新方法的准确性，可供工程设计参考。

2011年，王卓琳、蒋利学通过低周往复试验研究了空斗墙采用高强钢绞线-聚合物砂浆加固的抗争性能，对比分析了加固前后墙体的破坏现象、抗剪承载力、滞回曲线、荷载-位移曲线以及耗能等抗震性能。研究结果对比分析可知：空斗墙采用高强钢绞线-聚合物砂浆加固后比加固前的抗剪承载力、延性、加载初期的刚度都有所提升，刚度退化现象得到了延缓。采用已有的经验公式对加固前、后空斗墙的抗剪承载力的计算结果表明，计算值与试验结果基本吻合。

2 结语

综上所述，这几种常用砌体结构抗震加固方法，虽然能够有效的提高抗剪承载力、增加强度、抗侧刚度等抗震性能，但这些方法需要湿作业，并且必须将墙体面层全部清除后加固，这样很容易破坏结构原有的强度，施工速度慢，周期长，各自存在缺陷，对环境都有一定的影响。

参考文献

[1]许锦燕，张惠英.PKPM辅助砌体结构板墙加固设计两种方式的比较[J]. 工业建筑，2009年第39卷增刊.

[2]黄世敏，姚秋来，康艳博. 混凝土板墙加固后墙片与剪力墙性能的对比研究[J]. 防灾减灾工程学报. 2011， 31（5）： 567-571.

[3]王稳. 混凝土板墙加固砖墙受剪承载力计算方法[D]. 哈尔滨工业大学硕士论文， 2011.