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汶川地震房屋建筑震害分析及重建隔震设计研究

作　者: 李红培
导　师: 孙鸿玲
学　校: 西南石油大学
专　业: 结构工程
关键词: 汶川地震震害分析楼梯间隔震设计
分类号: TU352.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

论文以大量的汶川地震建筑震害资料为基础,对砌体结构、框架结构和混合结构(砖木结构和底框结构)在地震中的震害表现进行了概括和总结,对其破坏机理进行了简单的探讨和分析,并就《建筑抗震设计规范》针对汶川地震做出的修订进行了分析和说明；对在地震中破坏严重、造成人员伤亡和经济损失较大的学校建筑和卫生、医疗类建筑的震害表现,进行了重点剖析。此外,对我国城乡建筑抗震安全水平的巨大差异,进行了简单阐述。各种结构形式建筑中,楼梯间的破坏都比较严重,论文做重点研究。在ETABS结构分析软件中建立三个不同的分析模型,一个不考虑楼梯间对整体结构抗震能力的影响,另外两个设置楼梯间,但分别位于建筑物两端和中间。分析显示,楼梯间的支撑作用改变了整体结构的自振周期、层间位移角和框架柱内力,对整体结构的抗震安全能力有较大影响,结构设计中不考虑楼梯间的作法是不全面的。此外,楼梯间的设置位置,对结构的抗震能力也有影响。隔震设计在新西兰、美国和日本等国应用较多,但在我国,特别是汶川地震灾区,还比较少见。论文以都江堰震后某在建基础隔震建筑为例,与传统抗震设计方法展开对比,对在震后重建中使用隔震技术的安全性和经济性进行了定量分析,证实使用隔震设计后,重建建筑在得到良好抗震能力的同时,还可以部分降低造价。学校建筑结构形式特殊,破坏后果严重,重建时使用隔震设计可以有效地提高抗震安全能力；医疗、卫生类建筑属城市生命线工程范畴,重建时应积极采用隔震设计；对于其它重要建筑的重建,隔震设计也非常合适。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-15
  1.1 研究背景和目的意义  8-11
    1.1.1 地震是最严重的自然灾害之一  8-9
    1.1.2 地震预报现状  9
    1.1.3 建筑物倒塌是地震造成伤害的直接原因  9
    1.1.4 我国抗震规范发展历程  9-10
    1.1.5 隔震设计  10
    1.1.6 研究背景和目的意义  10-11
  1.2 国内外研究概况  11-13
    1.2.1 汶川地震建筑震害国内外研究概况  11-12
    1.2.2 隔震技术国内外研究现状  12-13
  1.3 论文的理论依据、研究方法、研究内容  13-15
    1.3.1 汶川地震常见结构震害分析  13
    1.3.2 学校建筑和医疗、卫生类建筑震害分析  13
    1.3.3 建筑抗震安全能力城乡差异  13
    1.3.4 楼梯间抗震安全性  13-14
    1.3.5 隔震设计在灾区重建中的应用价值  14-15
第2章汶川地震房屋建筑破坏分析  15-27
  2.1 汶川地震发生、发展过程  15-16
  2.2 汶川地震房屋建筑震害分析  16-23
    2.2.1 概述  16
    2.2.2 砌体结构  16-18
    2.2.3 框架结构  18-20
    2.2.4 混合结构  20-21
    2.2.5 其他原因造成的建筑物震害加剧  21-22
    2.2.6 学校建筑物破坏严重  22-23
    2.2.7 其他方面  23
  2.3 本章小结  23-27
第3章楼梯间抗震安全性研究  27-37
  3.1 引言  27
  3.2 板式楼梯  27
  3.3 汶川地震中楼梯间的震害表现  27-29
  3.4 现行楼梯间简化设计方法  29
  3.5 ETABS中文版简介  29-30
  3.6 模型建立  30
  3.7 数据分析  30-36
    3.7.1 结构自振周期  30-32
    3.7.2 结构底部剪力  32-33
    3.7.3 层间位移角  33-34
    3.7.4 框架柱内力分析比较  34
    3.7.5 梯段应力  34-36
  3.8 本章小结  36-37
第4章隔震设计在重建中的应用研究  37-51
  4.1 引言  37
  4.2 隔震设计  37
  4.3 隔震装置的主要类型  37-39
    4.3.1 夹层橡胶隔震器  38-39
    4.3.2 滑移摩擦隔震器  39
  4.4 隔震技术的应用范围  39-40
  4.5 隔震技术的工程应用  40-41
  4.6 隔震设计在重建中的应用研究  41-45
    4.6.1 工程实例概况  41-42
    4.6.2 隔震层设计  42
    4.6.3 特殊要求  42
    4.6.4 隔震层计算  42-43
    4.6.5 抗震安全性分析  43-44
    4.6.6 经济性分析  44
    4.6.7 分析结论  44-45
  4.7 灾区重建隔震设计推荐  45-49
    4.7.1 地震作用  45
    4.7.2 与传统抗震设计方法相比  45-46
    4.7.3 特定建筑采用隔震设计的必要性  46-49
  4.8 本章小结  49-51
第5章结论和展望  51-53
  5.1 结论  51
  5.2 展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-58
附录  58-71
  附录1、模型一ETABS 分析结果  58-62
  附录2、模型二ETABS 分析结果  62-66
  附录3、模型三ETABS 分析结果  66-71
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  71

汶川地震房屋建筑震害分析及重建隔震设计研究

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