Page 158 - 《爆炸与冲击》2025年第9期

第 45 卷 吴 昊，等： CFRP布加固砌体填充墙抗爆分析与设计 第 9 期

混合三向 CFRP 布加固墙体的迎爆面中心位移略小于未加固墙体，但背爆面中心位移不收敛，远大于未
加固墙体，呈现明显的局部破坏失效模式，其原因在于，墙体在加固后边界约束得到了加强，局部破坏更
加显著，呈现墙体背爆面中心砌块破碎飞散现象。

0 −80 0

Out-of-plane displacement/mm −160 Unstrengthening Out-of-plane displacement/mm −160 Unstrengthening
−80

Vertical full-cover
Vertical full-cover
−240
−240
Horizontal full-cover
Horizontal full-cover
Perpendicular two-way
Perpendicular two-way
−320
Mixed three-way
Mixed three-way
−400 Diagonal two-way −320 Diagonal two-way
−400
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Time/ms Time/ms
(a) Front face (b) Rear face
图 17 不同 CFRP 加固方式下墙体中心位移时程曲线
Fig. 17 Central displacement-time histories of walls with different CFRP strengthening methods
通过综合对比爆炸荷载作用下未加固和 5 种 CFRP 布加固方式下砌体填充墙的面外位移和变形破
坏模式，建议优先采用对角双向加固方式，其次是垂直双向及横向满铺加固，不建议采用竖向满铺及混
合三向加固方式。

4 CFRP 布加固原型砌体填充墙抗爆设计

GB 50003—2011《砌体结构设计规范》 [26] 规定，砌体填充墙应沿墙高每隔 500 mm 设置拉结筋使其
与柱连接，其伸入墙体的长度应不小于 700 mm。GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》 [29] 规定，拉结筋
伸入墙内长度不小于 500 mm，6、7 度设防时宜沿墙全长贯通，8、9 度设防时应全长贯通。因此，设计
3 种不同拉结筋布置形式（无/截断/通长拉结筋）的原型砌体填充墙，如图 18(a) 所示。墙体尺寸和材料参
数同 3.1 节。同时基于第 3 节确定的最优 CFRP 布加固方式（即对角双向加固），分别选取 FEMA 规定的

小轿车炸弹（227 kg TNT 当量）和手提包炸弹（23 kg TNT 当量）作为爆炸源，以同时满足 CFRP 布基本保
持完整、墙体中心不发生砌块飞散，以及墙体中心最大面外挠度小于墙厚为设计目标，分析不同比例距
离和拉结筋布置方式下砌体填充墙的最优 CFRP 布加固层数。

ArrangementⅠ Diagonal sheet
(cut-off)
2Ø6@500 mm Diagonal sheet
700 mm
ArrangementⅡ(full-length)

(a) Arrangement of tie bar (b) Optimal strengthening method

图 18 墙体拉结筋布置和最优 CFRP 加固方式
Fig. 18 Arrangement of tie bar and optimal CFRP strengthening methods
以小轿车炸弹爆炸工况为例，图 19 分别给出了 2 个比例距离下不同拉结筋布置墙体的破坏情况。

可以看出：Z=2.0 m/kg 1/3 时，3 种拉结筋布置砌体填充墙均能保持完整，无需加固；Z=1.8 m/kg 1/3 时，布置截

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