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带构造柱组合砖墙试验设计制作与试验分析

作　者: 王辉
导　师: 张文芳
学　校: 太原理工大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 砌体结构 抗震墙 水平约束配筋 拟静力试验 试件制作 正截面受弯承载力
分类号: TU364
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要


近年来,强震在全球范围内的发生越来越频繁,而且随着我国城市化程度的进一步推进,人口密集度的进一步增大,地震造成的危害也将变得越来越严重。本文研究砌体结构抗震墙的抗震性能,属国家自然科学基金项目(批准号50978177)。首先,通过对我国砌体结构抗震相关规范的回顾及其与国外相关规范的对比,回顾砌体结构在我国的发展状况；通过对国内外近年来进行的砌体结构试验研究的综述和分析发现,国内外对砌体结构房屋的抗震能力和抗震设计理念和方法的研究相对较少；对汶川地震中砌体抗震墙的裂缝及破坏形态进行分析和研究,分析砌体墙发生正截面弯曲破坏的抗震优势。然后,对“免剪切破坏高效抗震砌体结构”试验的前期准备工作,包括试验墙体试件的施工(包括预制顶部及底部梁的制作、墙体的砌筑、构造柱的浇筑以及应变片的粘贴)、墙体材料基本力学性能试验以及时间的加载装置进行详细的描述,并对试件的加载方案进行设计。为试验研究课题的进行做好充分的准备。为了研究带构造柱及水平约束配筋的砌体抗震墙的受弯承载力,建立砌体抗震墙的数值分析模型和有限元分析模型；在以往试验研究的基础上分析影响砌体抗震墙承载力及破坏形态的影响因素,研究各种因素对砌体抗震墙受弯及受剪承载力的作用；在试验研究的基础上,并结合理论分析,提出了水平约束配筋对砌体抗震墙抗震受弯承载力影响的计算公式,对砌体抗震墙进行抗弯及抗剪承载力的数值计算；对砌体抗震墙有限元模型进行恒压受弯及受剪承载力及破坏形态的分析,重点对水平约束配筋及中部构造柱配筋进行应力应变分析,研究其对抗震墙承载力的作用,并将有限元分析的结果与数值分析结果进行对比分析。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-24
  1.1 概述  10-12
  1.2 砌体结构在我国的发展及其与国外的差距  12-15
  1.3 课题研究的背景  15-22
    1.3.1 汶川地震中砌体结构破坏情况概述  16-20
    1.3.2 砌体结构试验研究现状  20-22
  1.4 本文研究的主要内容  22-24
第二章 砌体墙在汶川地震中的震害研究  24-30
  2.1 砌体墙在汶川地震中的震害  24-27
  2.2 影响砌体墙破坏特征及抗侧承载力的主要因素  27-30
第三章 一字型烧结粉煤灰砖试验概况  30-52
  3.1 试验概况  30-35
    3.1.1 试验目的  30-31
    3.1.2 试验设计  31-35
  3.2 粉煤灰烧结砖试件的制作  35-39
  3.3 构造柱及水平钢筋应变的测量试验  39-44
    3.3.1 应变量测的方案设计  39-40
    3.3.2 钢筋应变片的粘贴  40-44
  3.4 砌体的基本力学性能试验  44-48
    3.4.1 试验用砖的力学性能试验  44-45
    3.4.2 砂浆强度试验  45-47
    3.4.3 构造柱混凝土强度试验  47-48
  3.5 加载装置及加载方案的设计  48-52
    3.5.1 试验加载装置  48-50
    3.5.2 加载方案的设计  50-52
第四章 一字型砌体墙抗弯承载能力  52-66
  4.1 带构造柱及水平配筋砌体墙抗弯承载力  53-59
    4.1.1 基本假定  53-56
    4.1.2 砌体墙弹塑性计算模型  56
    4.1.3 砌体正截面极限抗震受弯承载力  56-59
  4.2 砌体墙斜截面抗震极限受剪承载力  59-60
  4.3 砌体抗震墙的开裂弯矩  60-61
  4.4 砌体墙的抗侧承载力计算  61-66
    4.4.1 材料强度的计算  61-63
    4.4.2 试件承载力及破坏形态分析  63-66
第五章 带构造柱组合墙破坏形态有限元分析  66-84
  5.1 有限元分析理论的研究  66-74
    5.1.1 砌体墙有限元模型的建立  66-71
    5.1.2 非线性问题的处理  71-74
    5.1.3 收敛控制与策略  74
  5.2 有限元结果分析  74-84
    5.2.1 墙体承载力和变形能力分析  75-77
    5.2.2 墙体破坏过程及破坏形态分析  77-81
    5.2.3 试件钢筋应力分析  81-84
第六章 结论  84-86
参考文献  86-92
致谢  92-94
攻读学位期间发表的论文  94

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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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