新疆木构架土坯墙结构房屋抗震性能试验研究

论文摘要

新疆是我国地震多发区。上世纪以来,新疆境内已发生6级以上地震80多次。新疆部分城乡居民特别是贫困地区群众的房屋居住条件很差,抗震能力很低,一旦发生大的地震灾害,必将造成巨大损失。实施抗震安居工程,对新疆地震多发、易发地区的民房进行彻底改造和建设,提高抗震标准,消除地震灾害隐患,是减少地震损失的有效途径。本文提出的木构架土坯墙结构房屋是新疆抗震安居工程研究的结构型式之一,是本着“因地制宜、就地取材、简易有效、经济合理”的原则,利用南疆部分地区盛产林木的优势,以及综合考虑生态平衡、林木保护、气候干燥等环境问题,将建筑木框架及粘土作为墙体的主要材料,以建造抗震安居房屋。木框架土坯墙结构是一种历史悠久的结构型式。本文通过整体房屋模型振动台试验研究了木构架土坯墙体的力学性能,抗震性能以及木构架土坯墙结构房屋在不同地震烈度下的反应,为进一步的研究提供了依据。并且通过试验为提高该结构型式房屋的抗震性能,完善其设计方法提出了改进的建议。通过试验现象及分析,得出主要结论如下:(1)木构架土坯墙结构模型地震反应测试结果及破坏特征表明,采用该结构形式建造的单层小开间住宅房屋整体性好,可以满足基本烈度为8度地区的抗震设防要求。(2)通过振动台试验发现房屋的薄弱部位在房屋四角及门窗洞口,墙体出现了明显裂缝,但抗震构造加强措施很好地保证了模型房屋的整体性,并没有发生不可修复的破坏。通过对试验结果的分析,验证了抗震构造加强措施的有效性、合理性和经济性。(3)对原型房屋进行了造价分析,指出加强构造措施所增加的费用在当地居民可接受的范围内。本文所作的研究工作为新疆抗震安居工程的开展奠定了一定基础。将为促进该结构型式的房屋顺利推广使用,加快新疆城乡快速健康发展,保障人民群众生命财产安全,构建温馨安全的家园,从而构建一个和谐美丽的新疆起到重要作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 课题研究意义
• 1.2 国内外村镇建筑抗震研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 村镇建筑震害情况及震害分析
• 1.3.1 村镇建筑震害情况
• 1.3.2 村镇建筑的震害分析
• 1.4 本文的研究目的及主要内容
• 2 新疆抗震安居工程及存在问题
• 2.1 新疆抗震安居工程
• 2.2 新疆抗震民居结构主要类型
• 2.3 新疆不同地方抗震安居工程的建设情况
• 2.4 存在问题
• 3 木构架土坯墙结构房屋模型振动台试验研究
• 3.1 木构架土坯墙结构房屋简介
• 3.2 试验目的及研究内容
• 3.3 试验模型的设计及制作
• 3.3.1 模型设计
• 3.3.2 模型制作
• 3.4 试验方案
• 3.4.1 试验设备与仪器
• 3.4.2 加速度、位移传感器布置
• 3.4.3 试验地震波选择
• 3.4.4 试验步骤
• 4 模型试验结果及数据分析
• 4.1 试验现象及破坏情况
• 4.2 模型破坏机理分析
• 4.3 模型动力特性
• 4.4 模型加速度反应
• 4.4.1 模型加速度时程曲线
• 4.4.2 加速度峰值曲线图
• 4.4.3 模型加速度放大系数
• 4.5 模型位移反应
• 4.5.1 模型位移时程曲线
• 4.5.2 模型位移峰值曲线
• 4.5.3 模型的层间位移角
• 4.5.4 模型的扭转变形
• 4.6 小结
• 5 木构架土坯墙结构工程造价分析
• 5.1 概述
• 5.2 造价分析模型
• 5.3 造价计算及分析
• 6 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 待研究问题
• 致谢
• 参考文献