基于静力弹塑性的砌体结构抗震性能研究

论文摘要

我国为世界上遭受地震灾害最严重的国家之一,近年来我国发生的大小不断的地震对房屋建筑造成了不同程度的震害,尤其是抗震能力相对较弱的砌体结构。汶川地震中造成的砌体结构的大量破坏,引起了国内外的学者对砌体结构抗震的高度重视。本篇论文针对砌体结构的抗震评估的研究的主要内容为以下几项工作：本文以汶川地震中砌体结构的破坏为背景,介绍了砌体结构教学楼、住宅楼和宿舍的地震破坏情况,并且对震害进行了调查分析,总结了发生破坏的主要原因。其次本文通过国内外学者所提出的分析计算模型的总结及对各种模型的特点的讨论,最终认为等效框架模型与其他模型相比更适用于砌体结构的静力非线性分析。在分析中对砌体结构的横墙和纵墙分别采用了不同的模型来模拟。根据国内外关于结构抗震性能水平的划分的研究资料,得出了砌体结构的抗震性能水平的划分方法。根据砌体墙片的试验数据的统计和它在不同工作阶段的特点,提出用层间位移角限制作为抗震性能评估指标。本文分析了不同跨数和层数的五种结构的push-over曲线,分析了跨数和层数对结构抗震性能的影响。然后针对三层五跨结构,以层间位移角为指标进行了抗震性能的评估。最后对于相同跨数不同层数的两种结构,通过分析结构在7度和8度地震作用下多遇和罕遇地震作用下当墙厚为240mm和370mm时的层间位移角对比,得出结构的性能水平,进而得到结构高度的建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 砌体结构的抗震性能研究现状
• 1.2.1 国内的研究现状
• 1.2.2 国外的研究现状
• 1.3 建筑结构抗震性能的理论评估方法
• 1.3.1 规范验证法
• 1.3.2 经验评估法
• 1.3.3 反应谱法
• 1.3.4 弹塑性时程分析法
• 1.3.5 静力弹塑性分析方法
• 1.4 国内外静力弹塑性研究的现状
• 1.4.1 国外静力弹塑性的研究现状
• 1.4.2 国内静力弹塑性的研究现状
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 砌体结构房屋的震害调查及分析
• 2.1 概述
• 2.2 砌体结构建筑的震害及分析
• 2.2.1 学校砌体结构教学楼的震害
• 2.2.2 砌体结构住宅楼和学生宿舍楼的震害
• 2.2.3 砌体结构墙角处的震害
• 2.3 底框砌体结构房屋的震害
• 2.4 震害原因
• 2.5 本章小结
• 第3章 静力弹塑-性分析方法
• 3.1 概述
• 3.2 PUSH-OVER分析方法的基本原理和假定
• 3.2.1 push-over分析方法的基本原理
• 3.2.2 push-over分析方法的假定
• 3.3 PUSH-OVER分析方法水平加载分布模式
• 3.3.1 固定形式分布的水平荷载
• 3.3.2 自适应型荷载分布
• 3.4 单自由度的转化
• 3.5 单自由度体系目标位移的确定
• 3.6 PUSH-OVER分析方法的特征
• 3.6.1 push-over方法的优点
• 3.6.2 push-over方法的不足
• 3.7 PUSH-OVER分析方法的实施步骤
• 3.8 本章小结
• 第4章 砌体结构分析模型及抗震研究
• 4.1 概述
• 4.2 砌体结构墙体分析的简化模型
• 4.2.1 微观模型
• 4.2.2 宏观模型
• 4.3 等效框架建模
• 4.3.1 墙体的等效框架模型
• 4.3.2 等效框架塑性铰的位置
• 4.3.3 砌体恢复力模型的确定
• 4.4 砌体的抗震性能评估指标
• 4.4.1 性能水平
• 4.4.2 评估指标的确定
• 4.5 砌体结构算例分析
• 4.5.1 算例概况
• 4.5.2 分析模型
• 4.5.3 分析结果
• 4.6 本章小结
• 结论与展望
• 本文结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献