当发生地震时，砌体填充墙可耗散大部分地震能量，因此，填充墙性能非常重要，填充墙设计不当甚至会造成结构灾难性损坏。基于此，砌体结构及带砌体填充墙的框架结构一般均需进行加固。目前，国内外学者已提出并实践了多种砌体结构加固方法 ^{[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18]}。

　　 砌体墙表面处理是一种最常见的可提高墙体力学性能的加固方法。喷射混凝土作为砌体墙表面处理常用方法，首先在墙上固定一层钢丝网，然后在其表面喷射一层混凝土，喷射混凝土一般厚70～150mm。Elgawady等 ^[3]在砌体墙一面和两面分别采用该加固方法，通过试验发现墙体侧向极限承载力提高了约3倍;于建民等 ^[4]、陈升平等 ^[5]也做过类似试验，验证了喷射混凝土厚度越大，砌体墙承载力提高越多，且双面加固优于单面。但这种加固方法在实际应用时需耗费大量工时，也会改变原结构外观。

　　 向砌体构件裂缝或孔隙中注浆也是一种使用广泛的加固方法 ^[6]。砌体结构在物理和化学等因素作用下会产生裂缝或孔隙，注浆加固的目的是通过填充缝隙恢复墙体初始刚度、初始强度。该加固方法具有成本低、操作简单等优点，因此具有一定可行性。其他常用加固方法包括外包型钢 ^[7]、增设圈梁或构造柱 ^[8,9]及钢筋混凝土外加层 ^[10]等，这些方法在某种程度上均能增加砌体构件的承载力。

　　 上述几种传统加固方法均存在缺点，如增加自重、缩小使用空间、破坏原结构等，但可通过采用纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastic,FRP)克服，通过FRP加固的砌体墙侧向极限强度可提高1.1～3倍。Alcaino等 ^[12]采用碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)加固砌体墙，试验表明砌体墙承载力提高了13%～84%。Mahmood等 ^[13]通过试验发现采用CFRP加固可提高砌体结构承载力约3.25倍。由世岐等 ^[14]、林磊等 ^[15]采用斜向粘贴FRP加固砌体墙，通过试验发现砌体墙承载力和变形能力得到明显提高。使用FRP加固砌体墙具有对结构使用空间影响小、有效提高结构强度等优点，但也存在缺点，如成本高、改变结构外观等 ^[16]。

　　 由于研究双叶墙力学性能涉及很多因素，如每叶墙的力学性能、构件尺寸及构件连接方式等，因此，目前对于双叶墙的研究较少。但对于某些建筑，特别是历史建筑，仍存在一定数量的双叶墙。在某些古建筑中，由于建造时对砌体材料性能的认识不足，且结构知识不完善，造成很多砌体墙均为多叶且厚重。Anand等 ^[17]对双叶墙进行试验研究，一叶为由砌块组成的墙体，一叶为由砖块组成的墙体，双墙用9.5,51mm厚的砂浆连接。试件在竖直方向和水平方向均受荷载作用，试验结果表明两叶墙体之间的连接砂浆呈脆性破坏特征。此外，为得到荷载在不同墙体之间的传力关系，Henriques等 ^[18]也通过多叶砌体墙进行类似研究。

　　 在已有研究的基础上，部分学者提出一种新的加固方法，首先在已有单叶砌体墙旁边砌筑一叶平行的砌体墙，然后通过砂浆将两叶墙体连为整体。此加固方法可尽量保持原结构的面貌和风格，且材料简单也易获得，无需复杂的技术，因此，被认为是一种可行的加固方法。该加固方法分为破坏前加固和破坏后修复两种形式。由于地震是造成砌体结构倒塌的最主要外因，因此，研究砌体结构在地震作用下的力学性能。

　　 本试验共进行7个试件的制作和加载，包括4个单叶砌体墙和3个双叶砌体墙。墙体尺寸为975mm×900mm。所有砌体墙均采用咬合砌砖的形式砌筑，且均砌筑在固定钢板上。

　　 砖块尺寸为215mm×102.5mm×65mm，平均抗压强度为32N/mm²。

　　 试验所用砂浆为两种，一种砂浆配合比为普通硅酸盐水泥∶石灰∶砂=1.0∶0.5∶4.5,100mm立方体抗压强度为12.7MPa;另一种砂浆配合比为普通硅酸盐水泥∶石灰∶砂=1∶1∶6,100mm立方体抗压强度为6.7MPa。所有砂浆厚度均为10mm。

　　 试件分为单叶墙和双叶墙(见表1)，双叶墙分为破坏前加固和破坏后修复。进行破坏前加固时，在固定钢板上砌筑一叶砌体墙，然后在距该砌体墙10mm处平行砌筑另一叶砌体墙，并在两叶墙中间砌筑砂浆，最终形成双叶砌体墙。该砌体墙在塑料薄膜覆盖下养护14d。

　　 进行破坏后修复时，第1叶砌体墙砌筑完成并养护42d后，进行拟静力试验。由于已进行多个单叶砌体墙的拟静力试验，因此可得出单叶砌体墙大致破坏荷载。当加载荷载接近预测的破坏荷载，且单叶墙出现清晰可见的裂缝并听到破裂声时，停止加载并卸载。在该砌体墙表面标记裂缝位置，然后按破坏前加固形式砌筑另一叶砌体墙，完成砌体墙破坏后的修复，养护14d后进行拟静力试验。

　　 在每叶砌体墙右上角施加外荷载，在施加荷载的位置垫一块厚钢板，钢板长约200mm。砌体墙与钢架设有20mm间隙，确保墙体具有足够的变形空间。由于砌体墙刚度大、变形能力差，因此特设墙体W1与钢架间隙为10mm。用砂浆填充间隙，填充高度为200mm。

　　 以2kN/min的速度缓慢施加水平荷载，直至试件承受的荷载不再增加。在试件右上方施加20kN的初始荷载，用于模拟结构变形时由框架传给砌体填充墙的荷载。在试件另一侧安装位移计，记录变形。墙体W2施加的竖向荷载通过人工调节一直保持为20kN。单叶墙试件加载装置如图1所示，在此基础上进行改造得到双叶墙试件加载装置，如图2所示。双叶墙中第2叶墙体与原有墙体平行砌筑，然后通过10mm厚砂浆相连。连接砂浆与砌筑墙体所用砂浆相同，无需特别配制。新建砌体墙不受钢架的约束，可在平面内任意变形。与单叶墙相同，荷载只施加在原始墙体上，新建墙体仅承受由原单叶墙传递的剪力。

　　 图3所示为单叶墙W1,W3破坏形态，其他单叶墙破坏形态也十分类似。由图3可知，单叶墙破坏呈现一条连续的阶梯状斜裂缝。斜裂缝形成前，沿着水平灰缝的位置产生一些细小裂缝，主要由于砂浆抗剪强度较低造成的。当外荷载逐渐增大时，墙体左上角顶点位置开始被压碎，裂缝开始逐渐扩展至墙脚位置。当外荷载继续增大时，墙体出现阶梯状斜裂缝。出现斜裂缝后认为试件已破坏，并停止试验。但实际上，框架结构中的砌体填充墙由于被周围框架约束，墙体变形也被约束，即使墙体出现裂缝仍可继续承受外荷载，并继续耗散能量。

　　 图4所示为破坏前加固的双叶墙W5破坏形态，由图4可知与单叶墙破坏形态类似，破坏以连续的阶梯状斜裂缝为主。除产生斜裂缝外，双叶墙出现更多的小裂缝，表明墙体延性得到提高。双叶墙破坏过程和单叶墙类似，首先在水平灰缝位置出现一些细小裂缝，但第2叶墙体出现细小裂缝较晚，且产生的裂缝较第1叶墙体少，验证了荷载首先在第1叶墙体中扩散，然后通过连接砂浆传给第2叶墙体。尽管两叶墙体已连为整体，且认为二者共同工作，但应力在二者之间的分布不均匀，在左上角顶点处分布较集中，然后不均匀地传给第2叶墙体。

　　 图5所示为破坏后修复的双叶墙W7破坏形态，由图5可知，该双叶墙第1叶墙体破坏形态与破坏前加固的双叶墙W5类似。此外，由于第1叶墙体已被加载，并出现裂缝。因此，修复后再继续加载时，新裂缝在旧裂缝的基础上继续扩展。但第2叶墙体裂缝不同，以剪切裂缝为主。在荷载逐渐增大的过程中，连接砂浆从第1叶墙体剥落，但仍与第2叶墙体相连。因此，砂浆剥落位置与形状为第2叶墙体破坏位置与裂缝形状。

　　 由破坏前加固墙体和破坏后修复墙体砂浆层破坏情况可知，破坏前加固墙体砂浆保持完好，说明双叶砌体墙作为整体工作，且墙体出现相近的裂缝也可验证。破坏后修复墙体砂浆直接从第1叶墙体剥离，但仍与第2叶墙体相连，表明破坏后修复墙体砂浆不能使双叶砌体墙保持整体工作，连接砂浆剥离后双叶墙独立承受荷载。因此，该种方法可在荷载较小时恢复砌体墙初始刚度和承载力，但当荷载逐渐增大后，修复效果减弱。

　　 试件极限破坏荷载及临界变形如表2所示。单叶墙荷载-位移曲线如图6所示。由图6可知，单叶墙W1,W2刚度接近，且其极限荷载较其他单叶墙小。由于单叶墙W1变形被钢架约束，因此并未完全破坏，未超过其塑性变形范围，且最大荷载小于其他单叶墙。单叶墙W2由于在加载过程中一直保持竖向约束荷载为20kN，因此其水平承载力有所降低。单叶墙W3变形没有被约束，同时竖向荷载也未进行调整。单叶墙W6进行加载时，当出现较大裂缝且荷载-位移关系开始偏离初始弹性区域时，认为该墙体屈服，停止加载并卸载，对其进行修复。

　　 图7所示为双叶墙荷载-位移曲线，由图7可知，双叶墙W4,W5极限荷载较所有单叶墙极限荷载大。双叶墙W4,W5虽有相似的破坏荷载，但变形却不同。这是因为在测量双叶墙W4变形时，仪器发生滑移，造成变形突变，在图7中可以看出。需注意的是，双叶墙W7承载力提高幅度较小，但延性改善较明显，且由于养护时间较长，其刚度较大。

　　 图8所示为破坏后修复墙体荷载-位移曲线，由图8可知，该方法仅能恢复构件初始承载力。虽不能大幅提高墙体极限荷载，但可增大墙体刚度，改善单叶砌体墙延性。

　　 针对双叶砌体墙加固技术能否提高单叶砌体墙强度和变形能力，进行7个试验加以验证，得出以下结论。

　　 1)砂浆强度对砌体墙力学性能无显著影响，试验采用两种不同强度的砂浆，墙体破坏形态和荷载相近，可能与砂浆强度较大有关。

　　 2)在竖向荷载和水平荷载共同作用下，单叶墙和双叶墙破坏形态均为形成斜裂缝，最后均因裂缝过大并贯穿整个墙体而破坏。

　　 3)双叶墙可提高原砌体墙强度和延性，同时对结构整体性也有提高。当双叶墙技术用于加固未破坏的砌体墙时，可明显提高砌体墙强度。当该技术用于加固修复破坏后的砌体墙时，可明显提高原墙体刚度并改善延性，但仅能恢复砌体墙初始承载力。

　　 4)由破坏后修复的砌体墙破坏形态可知，连接砂浆直接从被加固的墙体剥离，导致修复效果大大减弱。因此，如果可以维持砂浆和原砌体墙的连接(如埋置刚性连接件等)，可改善加固效果。因此，后续研究可考虑连接两叶墙体的砂浆强度或是否通过增设连接件增强结构整体性等因素。