[发明专利]基于双向受力模型的墙体加固性能评价方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于双向受力模型的墙体加固性能评价方法及装置，方法包括以下步骤：(1)基于墙体双向受力模型，建立燃爆事故中建筑墙体损伤评估方法；(2)对墙体进行抗爆性能评估，若抗爆性能不达标，则选择加固方法；(3)采用步骤(1)中评估方法的评估加固后的墙体，如不满足抗爆性能要求，则返回步骤(2)，进一步加固墙体，直至满足抗爆性能要求。本发明改变传统单向受力模型，采用更符合墙体实际情况的双向受力模型，采用解析方法建立加固性能评价方法，与传统的数值CAE三维有限元方法相比，显著降低了评估时间，可以对加固墙体进行快速响应评估，同时也能给石化抗爆领域中的抗爆涂层设计、纤维复合材料设计提供理论依据。

技术领域

本发明涉及建筑墙体性能评估领域，具体涉及到一种基于双向受力模型的墙体加固性能评价方法及装置。

背景技术

石化场所爆炸事故破坏极大，建筑物抗爆设计前，进行爆炸安全性风险评估是必要的技术措施。对于墙体抗爆性能不达标的情况，需要采取加固方法以调整墙体抗爆能力，因此如何评估加固后的墙体性能是石化建筑领域亟需解决的技术问题。

在现有技术中，在评价墙体的性能时，一般可以采用解析方法或者数值模拟方法。但是数值模拟方法存在建模过程繁琐，求解速度慢的缺点。而现有技术中的解析方法多采用等效静荷载法，基于单向板受力模型建立评价模型。但是瞬态爆炸冲击结构动力计算不再适用静载荷法，且单向受力模型与墙体实际受力情况差异较大，造成了评价误差较大的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明根据采用解析方法，基于墙体双向受力模型，提供了一种基于双向受力模型的墙体加固性能评价方法及装置。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种基于双向受力模型的墙体加固性能评价方法，包括以下步骤：

(1)基于墙体双向受力模型，建立燃爆事故中建筑墙体损伤评估方法；

(2)对墙体进行抗爆性能评估，若抗爆性能不达标，则选择加固方法；

(3)采用步骤(1)中评估方法的评估加固后的墙体，如不满足抗爆性能要求，则返回步骤(2)，进一步加固墙体，直至满足抗爆性能要求。

进一步地，所述步骤(2)中的加固方法为抗爆涂层加固方法或纤维增强复合材料方法；

进一步地，当选择抗爆涂层加固方法时，其墙体极限弯矩承载力计算式为：

M_p＝(13.26α₁+0.39t_p+0.496)hf_pb

式中，M_p为极限弯矩承载力；

α₁为固定程度系数，当为四边简支双向受力模型时，α₁＝0；当为四边固定双向受力模型固支时，α₁＝1；

t_p为涂层厚度；

h为墙体高度；

b为墙体长边尺寸；

f_p为涂层抗拉强度；

进一步地，当选择纤维增强复合材料方法时，其墙体极限弯矩承载力计算式为：

式中，M_p为极限弯矩承载力；

α₂为砌体应力等效系数1；

β₂为砌体应力等效系数2；

k为砌体与纤维增强复合材料应变比值系数；

d为砌体墙厚度；