[发明专利]一种外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙平面外抗弯承载力设计方法

说明书

本发明提供一种外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙平面外抗弯承载力设计方法，所述外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙结构包括砖砌体墙、GFRP竖向加固条带、GFRP横向锚固条带、GFRP锚栓。所述加固设计方法包括如下步骤：确定砖砌体墙所受竖向荷载和平面外弯矩设计值；根据平面外抗弯承载力公式计算GFRP面积；进行GFRP加固率复核，使GFRP加固率不超过最大加固率且不小于最小加固率；根据GFRP面积确定GFRP条带数量以及单根GFRP条带宽度和厚度。本发明能显著增强砖砌体墙的平面外抗弯性能，从而为老旧砌体房屋墙体抗震和抗风加固提供了新的技术和思路，且能够产生一定的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于建筑结构加固领域，涉及一般砖砌体建筑物加固设计方法。

背景技术

砌体结构是指采用砖砌体、石砌体或其它砌块砌体建造的结构，其中以石砌体和砖砌体结构的历史尤为悠久。由于砌体结构具有易取材、造价低的优势，我国在建国初期建造了大量的砌体结构。

上世纪七八十年代的砌体结构还大量的存在我国城镇当中，随着经济和技术的不断发展，建筑行业也不断进步，我们发现现阶段村镇房屋多为自建房，在建造这些房屋时，由于设计缺陷、低劣的施工、不当使用等原因使建筑物不能满足正常的使用，甚至濒临破坏。砖砌体墙一般同时承受平面内荷载(自重、上部结构传下来的荷载)和平面外荷载(风荷载、地震作用产生的自身惯性力)。其破坏方式主要有面内剪切破坏和面外弯曲破坏，面内破坏的主要特征是以斜裂缝为主，面外破坏以沿砂浆接缝产生的裂缝为主。由于砖砌体材料是块体材料，块体与块体之间仅仅是靠砂浆的粘结，这就导致了砖砌体结构的平面外抗弯能力不足，使得砖砌体墙平面外倒塌破坏成为砌体结构在地震作用下的一种主要破坏模式，因此对现有重要的砖砌体墙进行平面外加固，提高抗震性能是相当重要的。

目前，常用的砖砌体结构加固方法主要有：钢丝网水泥砂浆外加层加固法，混凝土或水泥砂浆喷射加固法，扶壁柱或钢支柱增设加固法，增大截面加固法。这些加固方法在一定程度上可以提高结构的承载力，改善砖砌体墙抗震性能，但这些加固方法也存在一些问题：(1)现有加固方式都未包含砖砌体墙平面外加固的内容和设计方法。(2)未有具体的砖砌体墙平面外抗弯承载力计算方法，现有加固方法仅仅是凭借靠经验加固，缺少可靠理论依据，安全系数低。(3) 增大墙体尺寸，建筑物内房间净面积减少，墙体荷载与原有墙体相比改变很大，严重影响了原有受力体系及承载结构。(4)施工繁琐，需要大量湿作业，施工周期长，噪音大，环境污染严重。因此，有必要提供一种新的砖砌体墙平面外加固设计方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙平面外抗弯承载力设计方法，该方法利用了GFRP优良的强度和变形能力，改善了砖砌体墙整体性差、平面外抗弯能力不足的问题，可以有效提高砖砌体墙平面外抗弯能力和整体抗震性能，同时避免墙体加固过程中进行湿作业，达到快速便捷施工的目的，节省作业空间。

为了实现上述目的，本发明提供一种外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙平面外抗弯承载力设计方法，

所述外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙的结构包括砖砌体墙、GFRP竖向加固条带、GFRP横向锚固条带和GFRP锚栓；所述GFRP竖向加固条带采用环氧树脂粘贴在砖砌体墙两侧，所述GFRP锚栓布置于GFRP竖向加固条带粘贴区域，所述GFRP横向锚固条带设置于于GFRP竖向加固条带外侧，用环氧树脂分别粘贴于砖砌体墙的顶部、中部和底部，所述GFRP竖向加固条带通过GFRP横向锚固条带和嵌入砖砌体墙的GFRP锚栓进行锚固；

所述平面外抗弯承载力设计方法包括如下步骤：

S1：确定砖砌体墙所受竖向荷载和平面外弯矩设计值；

S2：根据平面外抗弯承载力公式计算外贴GFRP竖向条带加固砖砌体墙的 GFRP面积；

S3：进行GFRP加固率复核，使GFRP加固率不超过最大加固率且不小于最小加固率；