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斜拉筋加固砌体结构抗震性能试验研究

作　者: 原国华
导　师: 宋彧
学　校: 兰州理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 砌体结构 斜拉筋 加固 ANSYS 结构伪静力试验
分类号: TU364
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 168次
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内容摘要


砌体结构在房屋建筑中应用广泛。由于砌体结构材料的脆性性质,其抗剪、抗拉和抗弯能力低,因而砌体房屋的抗震能力差。随着使用年限的增加和抗震设防标准的提高,砌体结构的抗震加固问题日益突出。作为一种新的加固方法——砌体结构的斜拉筋加固技术。目前在国内外尚无相关的研究报道和文献资料。本文就该加固技术做了些初步的研究工作。运用有限元分析软件Ansys10.0,对1片无筋的普通砖砌体和4片斜拉筋加固的砖砌体(其中1片砖砌体采用预应力加固)进行了非线性有限元分析。分析结果表明,斜拉筋加固砖砌体能够增加墙体的抗侧移能力,提高墙体的水平极限承载力,增强墙体的整体性。预应力加固与非预应力加固相比,其加固效果前者比后者明显。对普通砖砌体应用斜拉筋加固技术,在低周反复荷载作用下就加固砖砌体的抗震性能进行了试验研究,分析了结构的滞回特性、骨架曲线、延性系数、耗能能力以及刚度退化等指标的变化规律。试验研究表明,墙体破坏形态由脆性向延性发生转变。斜拉筋加固为砌体结构的加固提出了一种新技术。随着斜拉筋配筋量的增大,试件的开裂荷载和极限荷载均提高;结构耗能能力和延性系数增加。在理论计算结果和试验测试结果初步分析的基础上,得到了几点对工程加固设计具有一定指导意义的技术性结论。最后文章就应用斜拉筋加固技术进行砖砌体结构抗震加固的技术问题作了一些展望。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外砌体加固发展及研究现状  11-13
    1.2.1 传统的加固方法  11
    1.2.2 抗震加固新技术  11-13
  1.3 斜拉筋加固砌体结构简介  13-14
    1.3.1 斜拉筋砌体加固结构性能试验研究的意义  13-14
    1.3.2 斜拉筋加固砌体结构的来源  14
  1.4 本文的主要工作  14-15
第2章 砌体结构斜拉筋加固抗剪分析及施工建议  15-19
  2.1 引言  15
  2.2 墙体抗剪性能分析  15-17
    2.2.1 斜拉筋加固砌体结构的受力原理  15
    2.2.2 影响墙体抗剪强度的因素  15-16
    2.2.3 斜拉筋加固墙片抗剪荷载计算  16-17
  2.3 施工建议  17-19
    2.3.1 斜拉筋加固时墙体的几种情况  17-18
    2.3.2 预应力的施加方法  18
    2.3.3 斜拉筋的连接与保护  18-19
第3章 非线性有限元分析理论基础  19-36
  3.1 引言  19
  3.2 斜拉筋加固砌体结构有限元分析程序  19-23
    3.2.1 单元模型  20
    3.2.2 钢筋处理方式  20-21
    3.2.3 切线刚度矩阵与模型参数  21
    3.2.4 计算假定  21-22
    3.2.5 Ansys对砌体开裂的模拟  22
    3.2.6 荷载  22
    3.2.7 求解策略  22
    3.2.8 收敛准则  22-23
    3.2.9 预应力的模拟  23
  3.3 斜拉筋加固砌体结构受力性能的非线性有限元分析  23-35
    3.3.1 有限元模型的建立  23-24
    3.3.2 模型材料参数的选定  24-26
    3.3.3 计算结果及分析  26-35
  3.4 小结  35-36
第4章 斜拉筋加固砌体结构伪静力试验研究  36-50
  4.1 引言  36
  4.2 低周反复加载试验简介  36-37
  4.3 试验概况  37-39
    4.3.1 试验目的  37-38
    4.3.2 试验装置  38-39
    4.3.3 加载制度  39
  4.4 观测项目  39
  4.5 试验结果及分析  39-48
    4.5.1 试件加载过程与裂缝形态  39-43
    4.5.2 试件受力分析  43-44
    4.5.3 滞回曲线  44-45
    4.5.4 骨架曲线  45-46
    4.5.5 耗能能力  46-47
    4.5.6 延性系数和变形能力  47-48
    4.5.7 刚度退化曲线  48
  4.6 小结  48-50
结论与展望  50-52
  结论  50
  展望  50-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  56-57
附录B 部分试验照片  57-59

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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 > 大型砖砌块结构及大型板壁（大板墙）结构
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