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砖木结构1/4模型振动台试验与理论研究

作　者: 周燕
导　师: 陈平；赵冬
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 抗震安居砖木结构振动台试验有限元分析
分类号: TU317
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 249次
引　用: 8次
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内容摘要

新疆是我国地震多发区，新疆部分城乡居民特别是贫困地区群众的房屋居住条件很差，抗震能力很低，一旦发生大的地震灾害，必将造成巨大损失。实施抗震安居工程，对新疆地震多发、易发地区的民房进行彻底改造和建设，提高抗震标准，消除地震灾害隐患，是减少地震损失的有效途径。本文在广泛调查研究的基础上，本着抗震、经济、简化施工的原则，提出了符合新疆喀什地区实际情况的砖木结构房屋构造方案。通过1／4缩尺模型模拟地震振动台试验，输入EL-CENTRO波、SAN FERNANDO波和人工波三种波形，研究了砖木结构房屋在不同地震烈度下的反应，验证了所提房屋构造方案抵抗高烈度地震的能力。通过观察模型试验现象，并对模型结构进行频谱及时域分析，得出主要结论如下：1、模型结构屋面连接较好，无破坏现象；在高烈度情况下，墙体破坏主要集中在两山墙和结构底部，表明这些部位吸收地震能量较多。2、设有钢筋混凝土构造柱和圈梁的单层砖木结构房屋模型整体刚度较大，抗震能力较强，可以经受9度大震而不倒，满足8度基本设防烈度的要求。在试验结果的基础上，本文采用有限元程序对砖木结构原型进行了模拟分析，计算得到原型结构的自振频率，应力及位移云图，分别与依据试验模型推导所得的原型自振频率及结构破坏现象对比，两者结果较为吻合。本文所作的研究工作为新疆抗震安居工程的开展提供了一定的理论依据，并为促进砖木结构抗震房屋在新疆农村广大地震区的推广奠定了一定基础。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-19
  1.1 引言  8
  1.2 新疆抗震安居工作的开展及推进  8-10
  1.3 新疆新型抗震民居结构主要类型  10-14
    1.3.1 木结构房屋  11-12
    1.3.2 砖木结构房屋  12
    1.3.3 砖混结构  12-13
    1.3.4 石木结构  13
    1.3.5 新型现浇石膏土坯墙结构  13-14
  1.4 与本文相关内容研究现状  14-18
    1.4.1 抗震设计研究的发展  14-16
    1.4.2 砌体结构的发展过程  16-17
    1.4.3 结构抗震试验研究现状  17-18
  1.5 本文工作  18-19
2 砖木结构房屋试验研究  19-34
  2.1 试验研究内容  19
  2.2 试验模型的设计及制作  19-25
    2.2.1 试验模型的设计  19-22
    2.2.2 模型制作  22-25
  2.3 试验方案  25-30
    2.3.1 加速度、位移传感器及应变片布置  25-27
    2.3.2 试验用地震波形选择  27-28
    2.3.3 试验装置性能及仪器配置  28
    2.3.4 试验步骤  28-30
  2.4 试验过程记录  30-34
3 试验数据分析  34-51
  3.1 模型结构的动力特性  34
  3.2 模型结构的应变反应  34-38
  3.3 模型结构的加速度反应  38-44
  3.4 模型结构的位移反应  44-50
  3.5 结论  50-51
4 砖木结构有限元分析  51-70
  4.1 材料的本构关系  51-58
    4.1.1 砌体的本构关系  51-55
    4.1.2 混凝土的本构关系  55-58
  4.2 材料的破坏准则  58-62
    4.2.1 砌体的破坏准则  58-60
    4.2.2 混凝土破坏准则  60-62
  4.3 有限元分析模型  62-70
    4.3.1 砌体有限元分析模型  62
    4.3.2 钢筋混凝土有限元分析模型  62-63
    4.3.3 单元类型  63
    4.3.4 砖木结构有限元分析方法  63-65
    4.3.5 有限元计算结果分析  65-70
5 结论和建议  70-71
  5.1 结论  70
  5.2 建议  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-73

砖木结构1/4模型振动台试验与理论研究

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