绍兴文理学院土木工程学院 浙江绍兴 312000
摘要：本研究以某种建筑材料为例，探讨了其使用寿命、剥落情况、剪应力、分析模型等内容，说明了其应用前景。
关键词：建筑；应用；前景
1.纤维复合材料延长混凝土和砌体结构的使用寿命
考虑到世界各地基础设施日益恶化的状况以及可用于修复和重建已建设施的资源有限，必须找到有效和经济的技术来恢复老化的基础设施。有研究介绍了纤维增强塑料(frp)等现代材料在混凝土和砌体结构加固修复中的应用。 将讨论三种不同的 frps 应用。在一种应用中，复合板是环氧树脂粘结到梁的底部，以提高其极限强度。 对10根4.88 m 长大梁的分析和试验研究结果表明，采用这种加固技术可以显著提高大梁的强度。 在第二个研究中，采用 frp 条带作为混凝土桥梁柱的外部约束，以提高混凝土桥梁柱的地震反应。10根柱子承受模拟地震荷载。 与未经加固的对照试样相比，加固柱的滞回曲线的结果显示，延性水平提高了四倍。 在第三个研究中，将环氧树脂粘结在无筋砌体墙面上，以改善其在地震荷载作用下的面内和面外响应。 这项技术在行为上也有了显著的改善[1]。
2.砌体填充钢筋混凝土房屋组合楼层反应谱的概率估计
非结构构件的抗震性能现在被认为是建筑物地震评估和地震相关损失估计的关键问题，许多现代建筑规范对非结构构件抗震需求的评估往往基于楼层加速度的不准确分布。基于这个原因，最近发展了一些面向设计的简化方法来预测钢筋混凝土建筑物的楼层反应谱。 砌体填充对钢筋混凝土结构抗震性能的影响已得到广泛证实，但在设计和楼板反应谱评估中，填充往往被忽略，从而导致非结构构件设计不保守。有学者通过一个概率框架，研究了砌体填充物对钢筋混凝土房屋在频繁地震作用下的绝对加速度和相对位移地板反应谱的影响。建立了一个代表欧洲情况的100个砖石填充钢筋混凝土框架的数据库，并通过非线性时程分析对每个建筑物进行了分析。根据这些分析结果，计算了裸框架和填充框架原型在不同楼层水平下的加速度和位移反应谱。有学者研究了区域风险模型中最常见的非结构性损失估计假设的有效性，并首次尝试了一种考虑砌体填充物影响的更精确的方法。
3.砌体结构在爆炸环境中的剥落情况
砌体对爆炸反应的全面试验测试可能是具有挑战性的，需要大量的测量面积与高建筑和材料成本。也有学者研究了利用动力相似理论模拟爆炸荷载作用下砌体结构的破坏状态和碎片分布。有助于开发一种新的比例计算方法，该方法保持了动力相似所规定的侧向力和竖向力的比例。结果表明，这可以通过使用缩尺结构的密度的倒数比例因子来实现。 这些利用单层长方体结构与无响应的屋顶和半厚度拉伸粘结结构。在一定的超压峰值范围内，定义了爆炸波与砌体结构相互作用的计算流体力学模型，使程序能够重新映射到aem中。重要的是，aem 模型使用了一个恒定的1:2比例因子与砌体材料参数的商业可用单位，演示了这种比例缩放方法的实际应用爆炸试验。对aem模型的分析表明，在55千帕和110千帕峰值自由场超压下，全尺度和小尺度结构的损伤状态基本一致。 这些结果还表明，一系列的失效模式与110千帕模型显示前面板崩溃与55千帕模型表明部分前面板偏转一致。 对110千帕的碎片分布情况进行的卡方分析表明，碎石堆内发现的砖块的相对数量与其原来板墙位置的函数关系在定量上是一致的。
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4.砌体结构中存在地基沉降和单向接触问题
以往研究旨在为砌体结构中地基沉降影响的建模提供一个新的视角。从适当处理相邻块体之间的单向接触约束条件出发，可以用一致的方法模拟实际沉降引起的裂缝模式及其相关机制。将signorini问题的两个经典变分公式，即总势能最小值和一个互补边界公式，推广到满足heyman极限分析假设的多个无张力刚体之间的接触问题。 变分公式的离散化直接产生了对偶线性规划问题。 研究提出的公式可以正确评价地基沉降的影响及其对砌体结构极限承载力的影响。
5.减少混凝土和砌体结构基础底部的剪应力
由于破坏作用，地表产生不同的变形荷载，这些荷载传递到基础结构中。 相对水平变形是最危险的。 这种变形的影响可以通过使用不同的方法来消除。 在现有建筑物的情况下，砌体的预应力是使用预应力钢绞线或绳索进行的。 对于新建筑物，滑动接缝的应用是合适的。 这些方法也可以在某些结构中结合使用。 不同类型的材料用于建立滑动接头，有必要了解其性能的剪切载荷，以适当的设计。 在我们大学许多类型的材料及其行为测试和研究剪切载荷和不同的环境温度。
6.加固砌体曲线结构动力均匀化极限分析模型
砌体曲线结构，如拱门，穹顶和拱顶，是非常分散的历史和现有的结构，需要地震升级和 / 或修复。当由于某些原因外部条带不能使用时，在外表面附近埋设玻璃钢筋成为一种非常有趣和有效的替代方案。有学者建立了近表面砌体曲线结构的动态有限元极限分析模型，预测了该结构的破坏荷载和破坏机理。通过一个相容的识别程序获得了加筋砌体均匀化破坏表面，该程序假定中心砖通过有限厚度的砂浆接缝、环氧树脂和纤维筋与其邻近的砖相互作用。在模型中，只要求曲线结构是由周期性的砖、灰浆和玻璃钢筋布置而成。 因此，任何模式(多叶，多头和单叶)可能是潜在的研究与程序提出。 在极限分析运动学定理的框架下，在单元格上得到了一个简单的约束极小化问题，该问题适用于在非常有限的计算努力配筋砌体均匀化破坏面上进行估计。利用8节点无限抗力平行六面体单元，采用策略从单元层、模型接头、砖、填料和玻璃钢棒等方面解决了均匀化问题。 在发生塑性耗散的相邻单元之间的界面上，假定可能存在速度跳跃。 对于砂浆和砖的界面，假定了一种可能有限拉伸和抗压强度的摩擦行为，而对于环氧树脂和玻璃钢筋，则采用了文献中的一些公式，以便以一种近似但有效的方式考虑钢筋与环氧树脂的脱层和填料在与连接的界面上的破坏。为了验证所提出的模型，分析了由圆形砌体拱和半球形穹顶组成的两个数值算例。 对于所给出的两个例子，都报道了与实验证据的比较(如果有的话)和替代的非线性有限元方法。 对所有分析的案例进行了可靠的破坏荷载和破坏机理的预测，这意味着该方法可以被从业人员用于快速和可靠的评估加固措施的有效性。
参考文献：
[1]Michele Ferreira Dias Morales,Natalia Reguly,Ana Paula Kirchheim,Ana Passuello. Uncertainties related to the replacement stage in LCA of buildings: A case study of a structural masonry clay hollow brick wall[J]. Journal of Cleaner Production,2020,251.
作者简介：庞蕊（1997-4-7）陕西人 土木工程专业 ，本科生，Email:1815058060 @qq.com
论文作者:庞蕊
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/7
标签：结构论文; 砌体论文; 荷载论文; 模型论文; 环氧树脂论文; 钢筋论文; 方法论文; 《防护工程》2019年20期论文;