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【6h】

武漢市村鎮(zhèn)住宅抗震研究有限元分析

 

目錄

文摘

英文文摘

聲明

第1章緒論

1.1引言

1.2砌體結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容研究現(xiàn)狀

1.2.1抗震設(shè)計研究的發(fā)展

1.2.2國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)研究的最新動態(tài)

1.2.3我國砌體結(jié)構(gòu)抗震性能研究

1.2.4現(xiàn)行規(guī)范中村鎮(zhèn)住宅抗震墻體驗算方法

1.3課題背景及研究目的和意義

1.3.1課題背景

1.3.2研究目的和意義

1.4本文的主要研究內(nèi)容

第2章多遇地震下村鎮(zhèn)住宅砌體結(jié)構(gòu)動力分析

2.1材料的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則

2.1.1砌體的本構(gòu)關(guān)系

2.3.2砌體的破壞準(zhǔn)則

2.2.3混凝土的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則

2.2有限元分析模型

2.2.1砌體有限元分析模型

2.2.2鋼筋混凝土有限元分析模型

2.3有限元分析基本原理

2.3.1單元類型

2.3.2模態(tài)分析

2.3.3反應(yīng)譜分析

2.4模型結(jié)構(gòu)圖

2.5實體墻砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

2.5.1單元類型選取

2.5.2結(jié)構(gòu)檢測和有限元模態(tài)分析

2.5.3反應(yīng)譜計算結(jié)果分析

2.6空斗墻砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

2.6.1創(chuàng)建模型和模態(tài)分析結(jié)果

2.6.2反應(yīng)譜計算結(jié)果分析

2.7本章小結(jié)

第3章罕遇地震下砌體結(jié)構(gòu)有限元動力分析

3.1時程分析法

3.1.1積分方式的選擇

3.1.2比例系數(shù)的確定

3.2本文地震波的選取

3.2.1地震波的選取原則

3.2.2本文選用地震波介紹

3.3砌體結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的地震分析

3.3.1砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖

3.3.2結(jié)構(gòu)位移和加速度響應(yīng)

3.4本章小結(jié)

第4章村鎮(zhèn)住宅砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的主要影響因素

4.1樓蓋形式對砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響

4.2墻體類別的影響

4.3砂漿強(qiáng)度的影響

4.3.1模態(tài)分析

4.3.2砂漿強(qiáng)度對砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響

4.4圈梁構(gòu)造柱的影響

4.4.1模型平面圖和模態(tài)分析

4.4.2不同工況的反應(yīng)譜分析

4.4.3不同工況的動力時程分析

4.5本章小結(jié)

第5章結(jié)論和展望

參考文獻(xiàn)

致 謝

作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

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摘要

2008年汶川地震給我國造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。除地震烈度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度外,大量村鎮(zhèn)住宅的破壞也是此次地震損失慘重的主要原因之一。長期以來,由于經(jīng)濟(jì)相對落后和缺乏抗震防災(zāi)知識等原因,村鎮(zhèn)建筑的抗震能力依然十分薄弱。如何提高村鎮(zhèn)建筑的綜合抗震性能是擺在我們工程技術(shù)人員面前的一個重要課題。自從“十一五”提出加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)目標(biāo)后,小城鎮(zhèn)與村莊建設(shè)已成為“三農(nóng)’’工作的重要組成部分。村鎮(zhèn)建設(shè)抗震設(shè)防工作已是新時期、新階段城鄉(xiāng)建設(shè)防災(zāi)減災(zāi)的重點工作。作為國家歷史文化名城之一的武漢市,地處江漢斷坳與鄂東南褶皺帶的交接地帶,地震影響及地震危險性的水平較低,同時也是一個遠(yuǎn)震烈度偏高的異常區(qū)。因此對武漢市村鎮(zhèn)住宅的抗震性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究具有重要意義。 本文的主要分析內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用有限元分析軟件,對實體墻結(jié)構(gòu)和空斗墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力分析。由于空斗墻結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜,完全按照其實際結(jié)構(gòu)形式建模工作量過大,因此本文根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果,確定空斗墻剛度。具體做法為:調(diào)整殼單元厚度,使有限元分析模態(tài)頻率與實測模態(tài)頻率一致,保證了空斗墻模型的正確性和合理性。(2)采用反應(yīng)譜分析法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載能力校核,分別分析兩種結(jié)構(gòu)在不同烈度下的地震響應(yīng),進(jìn)一步確定了結(jié)構(gòu)的薄弱部位,并對其進(jìn)行抗震性能評估。(3)對空斗墻結(jié)構(gòu)輸入不同種類的地震波進(jìn)行動力時程分析,計算了空斗墻結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的地震效應(yīng),其分析結(jié)果和方法可作為分析空斗墻砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的依據(jù)。(4)對影響砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的各種關(guān)鍵因素(砂漿強(qiáng)度等級、圈梁和構(gòu)造柱等)進(jìn)行了探討,總結(jié)出各種因素對砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。分析結(jié)果表明,提高砂漿強(qiáng)度等級或設(shè)置相應(yīng)構(gòu)造措施都能不同程度地提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,其中同時設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱的措施最為有效。本文所做的研究不僅為武漢市周邊地區(qū)村鎮(zhèn)住宅的抗震性能提供了一定的理論指導(dǎo),同時也為整個湖北省乃至整個中南部地區(qū)村鎮(zhèn)住宅中普遍采用的空斗墻結(jié)構(gòu)提出相關(guān)建議,從而有效、經(jīng)濟(jì)的提高和改善村鎮(zhèn)建筑的抗震能力。

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