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砌体房屋墙体的轴压比分析及墙体剪切破坏试验设计分析

作　者: 郭冬娟
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: 砌体结构抗震墙轴压比抗震受剪承载力试件设计
分类号: TU317
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 77次
引　用: 1次
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内容摘要

本文对砌体墙进行抗震研究,属于国家自然基金(50978177)研究课题。首先,对我国砌体结构的地震破坏特征和抗震研究情况进行综述。其次,在规范规定的无筋砌体结构总层数和层高范围内,对典型墙体计算出各整截面和各分段的轴力,并计算出墙体压应力σGE和轴压比ζ。经分析得出以下结论：墙体压应力σGE大约在0.08-0.95MPa之间,轴压比ζ一般在0.047-0.492之间,并且随着层数的增加,轴压应力σ-GE和轴压比ζ逐渐增大；外墙轴压应力σGE较内墙稍小；墙体的轴压应力σGE和轴压比ζ与墙体顶部层数、荷载大小、砌体材料、以及结构平面布置等有关。然后,因为本课题中的试验是研究中部配置构造柱和水平钢筋的墙体的剪切承载力,所以,对不同轴压比下的3个一字型墙体进行了试件设计,给出了试件的尺寸与配筋图、材料总量表,确定了试件加载装置、加载制度及测点布置,并对试件进行了材料选用、强度测试设计和施工制作的设计。最后,推导出采用试件材料强度平均值的墙体抗震受剪承载力公式同时,根据中部配置混凝土构造柱的砌体试件受压时的相对受压区高度ξ与相对界限受压区高度ξb的大小关系,分别得到试件大偏心受压和小偏心受压状态下的受弯承载力公式。对已设计好的试件计算其受剪和受弯承载力,分析不同轴压比下试件的破坏形式,得出试件的破坏形式为剪切破坏的结论。并采用有限元软件对试件进行分析,得到试件加载点的反力-位移曲线。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章砌体结构的地震破坏特征和抗震研究  10-20
  1.1 砌体结构墙体地震破坏特征  11-14
    1.1.1 无筋砌体构件地震破坏特征  11-12
    1.1.2 配筋砌体构件地震破坏特征  12-13
    1.1.3 组合砌体构件地震破坏特征  13-14
  1.2 砌体结构的抗震抗剪研究  14-18
    1.2.1 砌体抗剪强度研究  14-15
    1.2.2 砌体抗震试验研究  15-18
    1.2.3 砌体结构的抗震分析研究  18
  1.3 本文研究的目的和内容  18-20
    1.3.1 本文研究的目的  18-19
    1.3.2 本文研究的内容  19-20
第二章砌体房屋轴压应力与轴压比的计算  20-46
  2.1 计算分析理论与方法  20-23
  2.2 七层小砌块砌体轴压应力及轴压比的计算  23-33
    2.2.1 结构概况  23-26
    2.2.2 轴压应力与轴压比的计算  26-33
  2.3 七层普通砖砌体轴压应力及轴压比的计算  33-44
    2.3.1 结构概况  33-35
    2.3.2 轴压应力与轴压比的计算  35-44
  2.4 小结  44-46
第三章不同轴压比的一字型矩形截面砌体抗震墙模型试验设计  46-68
  3.1 试件的设计  46-51
    3.1.1 试件的设计目的  46
    3.1.2 模型试件的设计  46-51
  3.2 试件的制作  51-62
    3.2.1 砖及砂浆的材料选用及强度测定  51-54
    3.2.2 混凝土配合比及混凝土强度测试  54-57
    3.2.3 钢筋力学性能测试  57-58
    3.2.4 试件制作  58-62
  3.3 加载与测试设计  62-68
    3.3.1 试件的加载装置  62-63
    3.3.4 试件的测点布置  63-65
    3.3.5 试件的加载制度  65-68
第四章不同轴压比的一字型矩形截面砌体抗震墙试验分析  68-88
  4.1 剪压破坏与轴压应力的关系  68
    4.1.1 剪-压破坏的模式  68
    4.1.2 轴压应力对剪压破坏的影响  68
  4.2 截面受剪承载力计算  68-77
    4.2.1 强度平均值的确定  68-69
    4.2.2 影响截面抗震受剪承载力的因素  69-71
    4.2.3 无筋砌体对墙截面抗震受剪承载力的影响  71-73
    4.2.4 水平配筋对砌体墙截面抗震受剪承载力的影响  73-74
    4.2.5 构造柱对墙截面抗震受剪承载力的影响  74
    4.2.6 抗震受剪承载力的计算  74-77
  4.3 截面抗震受弯承载力计算及破坏形式分析  77-82
    4.3.1 相对界限受压区高度计算  77-78
    4.3.2 正截面承载力的计算  78-79
    4.3.3 抗震受弯承载力的计算  79-81
    4.3.4 试件的破坏形式分析  81-82
  4.4 试件有限元分析  82-88
    4.4.1 试件模型参数  82-84
    4.4.2 试件建模分析  84-88
第五章结论  88-90
参考文献  90-94
致谢  94-96
攻读硕士期间发表的学术论文目录  96

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