灾后重建背景下夯土墙结构民居抗震试验研究与示范

论文摘要

“5·12”汶川特大地震给四川人民造成了巨大的生命与财产损失,当地使用较广泛的生土结构民居在地震中遭到严重毁坏。2008年8月30日(汶川地震仅三个月之后),四川凉山州会理县与攀枝花交界处发生了6.1级地震,当地传统夯土墙民居再次遭受重创。由于地处偏僻西南山区,经济落后,交通不便,且建筑材料短缺,在随后的恢复重建过程中,很多贫困家庭依然选择建造传统的夯土墙结构房屋。因此,改良与提升传统生土结构民居的抗震性能刻不容缓。本文在灾后重建背景下,对攀枝花“8·30”地震中受灾较严重的凉山州会理县马鞍桥村夯土墙结构民居进行了充分调研,结合当地传统的建造工艺与本土材料的特点,有针对性地进行了一系列夯土墙材料基本力学性能试验与夯土墙墙片抗剪性能试验,包括：对当地土样进行颗粒分析试验,得出当地夯墙用土的粒径曲线；对7组夯土立方体试件进行抗压试验,得出不同配比土料夯筑的砌体抗压强度；对7组夯土土样进行含水率试验、直剪试验,得出其各自的含水率、内摩擦角、粘聚力等参数；通过12片夯土墙墙片的单调水平承载力试验,得到不同配比的夯土墙承载力指标和破坏形态；根据库伦理论并结合土工试验结果,对夯土墙抗剪承载力的主要影响因素进行了探讨,提出夯土墙抗剪强度计算的建议公式,为该类型房屋结构的计算方法奠定理论基础；总结示范民居的优缺点,提出改进夯土墙构造措施与施工工艺的建议。在试验研究的过程中,结合马鞍桥村的灾后重建工作,对当地典型夯土墙结构民居进行了抗震设计及施工工艺改良,有效提升了传统夯土墙结构民居的耐久性和抗震安全性能,并且指导建造了30户新型夯土墙民居,起到了很好的示范作用,并为我国中西部贫困山区灾后重建及将来再建此类结构民居提供了参考与借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 村镇民居震害与重建
• 1.2.1 村镇民居震害分析
• 1.2.2 灾后村镇民居重建
• 1.3 生土建筑现状
• 1.3.1 国内生土建筑概况
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 国外研究现状
• 1.4 课题背景及意义
• 1.4.1 课题背景
• 1.4.2 课题意义
• 2 夯土墙土工试验研究
• 2.1 试验目的
• 2.2 土工试验
• 2.2.1 含水率试验
• 2.2.2 颗粒分析试验
• 2.2.3 直接剪切试验
• 2.2.4 土试块的抗压试验
• 2.3 土工试验分析
• 2.3.1 含水率的影响
• 2.3.2 土料级配的影响
• 2.3.3 土料改性材料的影响
• 3 夯土墙墙片抗剪试验研究
• 3.1 试验目的
• 3.2 试件的设计和制作
• 3.2.1 反力框架的设计和制作
• 3.2.2 试验墙片的设计和制作
• 3.2.3 混凝土顶梁制作
• 3.2.4 试验墙片的养护
• 3.3 试验装置及方法
• 3.3.1 试验装置和仪表布置
• 3.3.2 试验前准备工作
• 3.3.3 加荷方式
• 3.4 试验过程及现象
• 3.5 试验结果分析
• 3.5.1 墙片平均抗剪强度
• 3.5.2 墙片荷载-顶面水平位移曲线分析
• 3.5.3 影响夯土墙抗剪强度的因素
• 3.6 夯土墙抗剪强度计算公式
• 3.6.1 墙体复合受力抗剪强度计算理论
• 3.6.2 夯土墙抗剪强度计算建议公式
• 4 示范民居抗震设计与构造
• 4.1 概述
• 4.2 示范民居房屋布局设计
• 4.3 示范民居墙体设计与构造
• 4.3.1 传统夯土墙结构墙体现状与特点
• 4.3.2 示范民居夯土墙结构墙体构造与作用
• 4.4 示范民居楼面与屋面构造
• 4.5 示范民居木作构造
• 5 示范民居施工工艺改良与整理
• 5.1 测量放线
• 5.2 基槽处理及基础做法
• 5.2.1 基槽开挖及换填
• 5.2.2 基础做法
• 5.2.3 预埋构造柱
• 5.3 墙体施工
• 5.3.1 材料准备及要求
• 5.3.2 夯墙模具及夯锤
• 5.3.3 夯筑方法
• 5.3.4 墙体构造施工工艺
• 5.4 楼面与屋面铺设
• 5.4.1 楼面铺设
• 5.4.2 屋面铺设
• 6 主要结论、建议及展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录