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村镇砌体结构房屋加固抗震性能分析

作　者: 白晓霞
导　师: 窦远明
学　校: 河北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 打包带 碳纤维 村镇房屋 砌体结构 有限元分析 抗震性能
分类号: TU36
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


通过对村镇房屋进行调研分析，村镇砌体结构房屋普遍存在承载能力较低，缺乏必要的抗震构造措施，房屋整体抗震性能较差等缺陷。随着村镇经济的发展，尽管村镇房屋的居住条件有了一定改善，但是仍未按国家规范进行设计施工，很多住房都存在安全隐患。近三十年来，我国的强烈地震震害调查表明，村镇砌体结构房屋在历次地震中的震害最为严重。近年来，随着加固技术的不断发展，许多学者致力于结构加固的研究，由于常用的加固方法施工难度大，工程造价偏高，对房间的使用影响较大，并不适用于经济条件落后、施工条件差的农村地区。因此，本文提出了造价较低、易于施工操作、对房间使用影响较小的打包带加固方法。为了研究打包带加固村镇砌体结构房屋的抗震性能，通过运用大型有限元分析ANSYS软件对相应文献的研究成果进行分析研究，提出了相应的砌体结构单片墙加固模形，并将其运用到砌体结构房屋整体加固模型之中。本文以某村镇实体房屋为依据，应用ANSYS有限元软件对未加固砌体结构房屋及打包带或碳纤维加固砌体结构房屋进行整体动力特性计算分析，研究结构的地震加速度响应，极限位移，结构的应力分布以及破坏现象等等，由此对打包带及碳纤维加固砌体结构的抗震性能做出综合评价及确定其在实际工程中应用的可行性。研究结果表明：随着地震对三个砌体结构模型的作用增大，分别对比未加固模型与两种不同形式的加固模型。打包带和碳纤维加固结构的裂缝数量增多，宽度较小，应力分布更均匀，两种不同形式的加固方法均能提高砌体结构的承载能力，整体性能得到了改善，加固后结构的地震加速度响应较小，极限位移要远远小于未加固结构位移，两种加固方法均能够提高了结构的抗震性能，其中碳纤维加固形式效果较为明显。但是，打包带的材料价格要远小于碳纤维加固，并且加固施工工艺相对简单，更适用于农村砌体房屋结构的加固补强。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-16
  §1-1 砌体结构概述  9-10
    1-1-1 砌体结构优缺点  9
    1-1-2 砌体结构抗震性能  9-10
  §1-2 砌体结构抗震加固方法与发展现状  10-14
    1-2-1 砌体结构抗震加固方法  10-13
    1-2-2 砌体结构抗震加固技术现状  13-14
  §1-3 本文研究意义  14-15
  §1-4 本文研究内容  15-16
第二章 ANSYS软件概述及地震反应分析方法  16-22
  §2-1 有限元方法概述  16-20
    2-1-1 有限元方法的应用和发展  16
    2-1-2 有限元程序及软件介绍  16-17
    2-1-3 ANSYS软件中的单元与材料  17-19
    2-1-4 砌体结构本构关系  19-20
  §2-2 结构地震反应的分析方法对比  20-21
  §2-3 本章小结  21-22
第三章 ANSYS计算模型方案设计  22-31
  §3-1 模拟试验目的  22
  §3-2 砌体结构模型建立  22-24
    3-2-1 本构关系  22-23
    3-2-2 破坏准则  23-24
  §3-3 单片墙试验模拟对比分析  24-27
    3-3-1 试验概况  24-25
    3-3-2 单片墙模拟对比结果分析  25-27
  §3-4 整体房屋加固方案设计  27-30
    3-4-1 有限元模型建立  27-28
    3-4-2 试验加载方案设计  28-30
  §3-5 本章小结  30-31
第四章 整体房屋动力性能分析  31-58
  §4-1 结构破坏现象  31-32
  §4-2 结构振型频率  32-33
  §4-3 结构地震加速度响应  33-42
    4-3-1 地震作用下结构的加速度极限值  33-34
    4-3-2 地震作用下打包带加固后结构加速度时程曲线对比  34-37
    4-3-3 地震作用下碳纤维加固与打包带加固结构加速度时程曲线对比  37-42
  §4-4 地震作用下结构的位移  42-52
    4-4-1 地震作用下结构位移极限值  42-44
    4-4-2 地震作用下未加固模型与打包带加固模型位移时程曲线对比  44-47
    4-4-3 地震作用下打包带加固模型与碳纤维加固模型位移时程曲线对比  47-52
  §4-5 各个震级下的结构应力对比分析  52-57
  §4-6 本章小结  57-58
第五章 结论与展望  58-60
  §5-1 结论  58-59
  §5-2 展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
攻读学位期间所取得的相关科研成果  64

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 土、砖、石、竹、木结构
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