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砌体结构预应力斜拉筋抗震加固性能试验研究

作　者: 周乐伟
导　师: 宋彧；李强年
学　校: 兰州理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 砌体结构 抗震加固 预应力斜拉筋 ANSYS 伪静力试验
分类号: TU364
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


砌体结构在我国广泛存在,多数乡镇、农村砌体结构的房屋未能按规范要求进行抗震设防或者按先前的抗震设防不能满足现有的规范要求,不能有效的抵抗和减少地震危害;因此如何采取有效的措施来改善加固这类砌体结构的抗裂、抗震性能是一个值得探讨的课题。对砌体结构采用预应力斜拉筋加固,能很好的发挥砌体结构的材料特性,延缓墙体开裂,改善砌体结构的受力特性,提高砌体结构的抗裂性能、抗剪承载力。本文在国内外研究的基础上,在恒定竖向荷载下对砌体结构的墙体进行了预应力斜拉筋加固的抗裂、抗震性能的伪静力试验研究,具体的内容如下:运用有限元分析软件Ansys10.0,对恒定竖向荷载下的无筋墙体与施加不同预应力值斜拉筋加固的墙体在不同水平荷载作用下的结构性能进行分析;分析结果表明:墙体应用预应力斜拉筋加固后墙体的开裂荷载、极限荷载、水平位移等指标随着斜拉筋预应力值的增加而明显提高。根据房屋墙体受力特点,以1片普通无筋墙和4片施加不同预应力控制值的斜拉筋加固墙体为试验对象进行伪静力试验,探索性地分析了预应力斜拉筋加固技术对砌体结构的墙体抗裂性能、抗剪承载力、滞回特性、骨架曲线、延性、耗能等的影响趋势。试验结果表明,应用施加预应力的斜拉筋加固后墙体的抗裂承载力、抗剪承载力、变形能力和延性均存在随着预应力的提高而提高的趋势,且使墙体受力均匀,墙体各材料的性能发挥较为充分。在试件破坏阶段,墙体裂而不散,保持较好的整体性。明显能提高墙体的抗震、抗倒塌性能。在理论分析和试验研究的基础上,研究了砌体结构的预应力斜拉筋加固技术的可行性,提出了砌体结构的预应力斜拉筋加固技术的结构设计方法和施工工艺,就预应力斜拉筋抗震加固技术的应用进行展望。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 引言  9
  1.2 国内外砌体加固发展及研究现状  9-11
    1.2.1 砌体强度加固方法  9-10
    1.2.2 砌体结构构造性加固与裂缝修补  10-11
  1.3 砌体结构加固的新方法  11
  1.4 本论文的研究目的和主要研究内容  11-13
    1.4.1 研究目的  11-12
    1.4.2 主要研究内容  12-13
第2章 结构模型非线性有限元分析  13-27
  2.1 引言  13
  2.2 三维有限元模型  13-16
    2.2.1 基本假定  13
    2.2.2 单元模型  13
    2.2.3 SOLID65单元介绍  13-14
    2.2.4 荷载  14-15
    2.2.5 钢筋的处理  15
    2.2.6 预应力的处理  15
    2.2.7 求解策略  15-16
    2.2.8 收敛准则  16
  2.3 预应力斜拉筋加固砌体结构受力性能的非线性有限元分析  16-26
    2.3.1 有限元模型的建立  16-17
    2.3.2 模型材料参数的选定  17-18
    2.3.3 计算结果及分析  18-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 砌体结构预应力斜拉筋加固试验研究  27-45
  3.1 引言  27
  3.2 试验概况  27-30
    3.2.1 试件设计  27-29
    3.2.2 试验装置  29-30
    3.2.3 测量方案  30
    3.2.4 加载方案  30
  3.3 试件破坏特征  30-33
    3.3.1 试件破坏特征描述  30-33
  3.4 试件结果分析  33-42
    3.4.1 试验结果汇总  33-34
    3.4.2 滞回曲线  34-38
    3.4.3 骨架曲线  38
    3.4.4 延性分析  38-40
    3.4.5 耗能能力  40-41
    3.4.6 刚度退化曲线  41-42
  3.5 有限元分析与试验结果比较  42
  3.6 试验小结  42-45
第4章 砌体结构斜拉筋加固抗剪分析及施工建议  45-49
  4.1 引言  45
  4.2 墙体抗剪性能分析  45-46
    4.2.1 斜预应力拉筋加固砌体结构的受力原理  45
    4.2.2 影响墙体抗剪性能的因素  45-46
  4.3 施工建议  46-47
    4.3.1 预应力斜拉筋加固时墙体的几种情况  46
    4.3.2 预应力的施加方法  46-47
  4.4 斜拉筋的连接与保护  47-49
结论与展望  49-51
  结论  49
  展望  49-51
参考文献  51-55
致谢  55-56
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  56

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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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