《Engineering Structures》：Dry and wet strengthening techniques for timber frames with various infills
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本研究针对罗马尼亚传统木框架填充墙（paianta）结构，系统开展了11种加固技术的拟静力循环试验研究。加固技术依据材料特性及养护时间分为“干式”与“湿式”两类：干式技术采用机械连接组件（如金属板、夹具、斜向木 plank、预应力钢拉杆、轮胎带、塑料扎带链、固
本研究针对罗马尼亚传统木框架填充墙（paianta）结构，系统开展了11种加固技术的拟静力循环试验研究。加固技术依据材料特性及养护时间分为“干式”与“湿式”两类：干式技术采用机械连接组件（如金属板、夹具、斜向木 plank、预应力钢拉杆、轮胎带、塑料扎带链、固定带、冲孔金属板等），无需养护或干燥时间；湿式技术则涉及水泥基或黏土基层、砂浆或抹灰层，需较长固化或干燥周期。试验测量了力-剪切角曲线、损伤模式及能量耗散能力。结果表明，湿式加固方案在强度、刚度和能量耗散方面总体优于干式方案。其中，S10-Rabbit（兔笼网配合水泥砂浆）、S4-b-STRAROM（双侧斜向木 plank）、S6-b-PMClay（塑料网格配合黏土砂浆）、S8-PS（焊接钢丝网配合水泥砂浆）及S9-b-SFB（金属固定带）被确认为有效方案。研究定量评估了各加固方法的强度提升率、初始刚度增长率、延性比变化及强度退化特征，并基于成本与施工技能要求对各类方案进行了实用性分类，为传统木框架填充墙建筑的抗震加固提供了试验依据和工程选择指南。
**论文解读：传统木框架填充墙加固技术的系统试验评估**
**一、研究背景与问题**
传统木框架填充墙房屋在全球范围内承载着重要的文化遗产价值。罗马尼亚2021年建筑普查显示，28%的既有住宅为传统房屋，其中6%为纯木结构，17%为木框架填充墙结构（当地称“paianta”），多数建于1946至1960年间。此类房屋以木柱、木梁和斜撑通过木工榫卯连接，填充材料包括土坯砖、编条夹泥、水平原木、秸秆泥土及组合形式。1977年和1986年罗马尼亚强震后调查显示，这类房屋罕有严重破坏，原因可能与当地地震动频率特性有关，但考虑到Vrancea俯冲带每世纪产生2至3次7级以上地震，以及多次海地2021年、庐山2013年等震害案例，传统房屋因构造细节缺陷（如木工连接质量差、填充墙强度不足、面板平面外抗力弱等）仍存在损伤风险。然而，现有文献对传统木框架填充墙的抗震加固方法缺乏定量试验验证。工程师在干预此类建筑时因缺乏科学依据，往往回避设计或建议拆除。因此，有必要通过受控试验评估可行、低成本的加固技术。
**二、研究目的与试验设计**
该研究作为StrongPa项目第二部分，旨在对前期已进行循环试验的原始墙体施加多种加固方案，再经相同加载制度测试，定量比较加固前后力学性能变化。试验对象涵盖六种墙体类型：Type 0（无填充）、Type 1（烧结土砖填充）、Type 2（编条夹泥）、Type 3（水平木条加秸秆泥土）、Type 4（木圆木填充）、Type 5（蒸压加气混凝土砌块填充）。共11种加固技术被实施，分为“干式”（机械安装，免养护）和“湿式”（水泥或黏土抹灰层，需固化/干燥）。加载采用EN 12512规定的准静态循环制度，测量水平力与剪切角，计算滞回曲线、包络线、累积能量耗散、等效阻尼比和刚度退化。材料测试结果参照前期研究[3]。
**三、主要技术方法**
研究人员采用足尺墙体准静态循环加载试验，垂直荷载与水平剪力通过液压千斤顶和传感器分别记录；位移由线性位移计测量顶部水平位移、下梁跨中位移及柱脚抬升量，据此计算剪切角Rs（公式Rs=(Dh1?Dh2)/(H?Dv1?Dv2/W)）。加固效果通过比较加固前后滞回曲线包络线、极限荷载、初始刚度、延性比μ=δu/δy（依据EN 12512方法B双线性化）及强度退化率进行量化。同时，依据工程材料成本（不含人工）和施工技能要求（〇表示可非专业施工，△表示需高级技能）对各方案进行实用性分类。
**四、主要结果**
4.1 金属板加固（S2-SMP，S5-c-SMP）：对无填充墙提升一定强度，但对有填充墙效率大幅降低。损伤表现为钉孔扩大、板弯曲及螺钉头剪切破坏。
4.2 夹具加固（S3-SC6，S3-SC8）：轻钢夹具易弯曲，底部连接抬升明显，斜撑平面外变形，两类夹具效果有限。
4.3 斜向木板条加固（S4-b-STRAROM）：效率显著，为最经济环保方案之一，损伤轻微（木板劈裂、钉剪断、柱脚微抬升）。
4.4 预应力钢拉杆加固（S4-a-TieRods）：效果一般，因预紧力低；填充墙损伤加重，平面外变形显著，缝隙扩大。
4.5 废旧轮胎带加固（S6-a-STY）：完全无效，刚度强度均无提升，轮胎带屈曲，螺钉剪坏。
4.6 塑料扎带链加固（S5-a-SCT）：高柔性导致无效，扎带显著伸长但不破断，填充墙平面外变形。
4.7 固定带加固（S9-b-SFB）：提升刚度与强度，刚度提升更明显，固定带屈曲断裂，底部斜撑抬升。
4.8 冲孔金属板加固（S5-c-SPMP）：无效，板在循环早期即剪切断裂并撕裂木材，钉孔扩大直至脱落。
4.9 焊接钢丝网+水泥砂浆（S8-PS）：强度和刚度显著提升，墙体摇摆机制主导，砂浆层局部脱粘，但整体损伤不大。
4.10 兔笼网+水泥砂浆（S10-RABBIT）：强度刚度提升显著，直至砂浆开裂；砂浆层最终脱粘，显示新旧材料粘结不足。
4.11 塑料网格+黏土砂浆（S6-b-PMClay）：初始刚度提升，但砂浆开裂后效果减弱，脱粘严重，可逆性好。
**五、讨论与结论**
从强度角度，在较小变形（Rs=0.012 rad）时几乎所有方案均有效；在较大变形（0.025 rad）和极限状态，仅全墙加固型方案（S4-b-STRAROM、S10-RABBIT、S8-PS、S9-b-SFB）以及无填充墙的Type 0有效。仅连接点加固的方案（S5-c-SMP、S5-c-SPMP、S6-a-STY等）在大变形下效率低于100%。从累积能量耗散看，全墙加固可分散损伤，增大滞回环面积；而局部加固使变形集中，反而降低后期耗能。等效阻尼比方面，加固试件比原始试件整体高约10%，而刚度退化显示初始刚度加固后平均提升约2.6倍，随后在0.01 rad处急剧下降，但后期仍保持约2倍于原始刚度，确认加固有效性。
定量比较有效方案：S10-Rabbit极限荷载提升200%，初始刚度提升1418%，延性比提升287%，强度退化19.6%仍为延性破坏；S4-b-STRAROM对应提升114%、271%、54%，强度退化25.9%偏向脆性；S6-b-PMClay提升31%、245%、1188%，退化18.3%；S8-PS提升93%、361%、25%，退化12.6%；S9-b-SFB提升8%、130%、167%，退化4.7%。
工程层面，湿式方案力学性能更优但需较长养护期和严格的界面质量控制；干式方案便捷快速，但依赖锚固细节和连接质量。S4-b-STRAROM（斜向木板条）被视为兼具有效性、低侵入性、可逆性和材料兼容性的推荐方案；S9-b-SFB为备选。研究强调加固选择不能仅看强度提升，还需考虑损伤控制、施工质量、耐久性以及建筑遗产保护中的相容性和可逆性。未来研究需关注材料湿温相容性、施工技能不确定性、重复试件验证以及分析数值模型的开发，以提供工程师实用设计工具。
