海南农村民居的抗震对策研究

论文摘要

在我国,大多数破坏性地震发生在农村地区。由于农村地区经济发展相对滞后,村民自建民居严重缺乏有效的抗震措施,在地震作用下房屋倒塌的比例很高。传统的抗震措施是通过提高材料强度,增加构造措施来抗震,是一种“硬抗”的做法,没有从根本上解决问题。虽然目前较成熟的叠层橡胶支座的隔震效果十分理想,但由于造价高,要经过专门设计,施工较复杂,这在落后的农村是很难推广的。本文针对海南农村民居的现状提出了两种抗震对策,一种是针对其不满足规范要求的薄弱部位来增设构造柱和增加墙厚的抗震加强措施;一种是基于简易橡胶支座和石墨滑移相结合的新型隔震体系,并将其应用于海南农村某典型砖砌体结构中,进行了1:4地震模拟振动台试验及理论分析,结果验证了该新型隔震体系良好的减震效果,给出了海南农村民居抗震对策的建议。本文的工作主要包括以下几个方面:(1)针对海南农村民居的现状提出了两种抗震对策,一种是针对其不满足规范要求的薄弱部位来增设构造柱和增加墙厚的加强抗震措施;一种是基于简易橡胶支座和石墨滑移相结合的新型隔震体系,并设计1:4振动台试验模型。(2)对试验模型材料进行相关试验。测定砂浆的抗压强度,砌体的抗压强度和抗剪强度;对简易橡胶支座进行压剪试验测得其有效刚度;对石墨滑移装置进行滑移试验测得其摩擦系数。(3)对原结构模型进行振动台试验分析,并运用ETABS软件对其做仿真分析,理论和试验相结合,分析其在地震作用下的动力反应。(4)对抗震加强结构模型进行振动台试验,并用ETABS软件对其做仿真分析,结果表明抗震加强结构提高了结构的强度,推迟了裂缝的出现。(5)对新型隔震结构模型进行振动台试验,并用ETABS软件对其做仿真分析,结果表明新型隔震结构起到了良好的减震效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 海南农村民居的震害破坏规律
• 1.2.1 土坯结构房屋的震害
• 1.2.2 木构架承重房屋的震害
• 1.2.3 砖砌体结构房屋的震害
• 1.3 农村民居房屋结构抗震研究概述
• 1.4 农村民居房屋结构隔震研究概述
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 海南农村民居的抗震对策
• 2.1 引言
• 2.2 目前海南农村民居抗震对策现状
• 2.3 针对海南典型农村民居的抗震策略
• 2.4 本章小结
• 第三章 模型的设计制作及测点布置
• 3.1 引言
• 3.2 砖砌体结构模型设计
• 3.2.1 模拟方案选择
• 3.2.2 模拟方案确定
• 3.3 模型材料及相关力学试验
• 3.3.1 砂浆及砌体试块试验
• 3.3.2 石墨滑移装置及简易橡胶支座试验
• 3.4 模型制作
• 3.5 测点布置及试验方案
• 3.5.1 测点布置
• 3.5.2 试验工况选择
• 3.6 本章小结
• 第四章 抗震加强结构与原结构的模型试验与仿真分析
• 4.1 引言
• 4.2 模型结构振动台试验分析
• 4.2.1 加速度反应分析
• 4.2.2 层间位移反应分析
• 4.2.3 应变反应以及裂缝分析
• 4.3 模型结构仿真分析
• 4.3.1 有限元模型
• 4.3.2 抗震加强结构模型仿真分析
• 4.3.3 原结构模型仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 新型隔震结构与原结构的模型试验与仿真分析
• 5.1 引言
• 5.2 新型隔震体系简介
• 5.3 模型结构振动台试验分析
• 5.3.1 加速度反应分析
• 5.3.2 层间位移反应分析
• 5.3.3 应变反应以及裂缝分析
• 5.4 模型结构仿真分析
• 5.4.1 新型隔震结构有限元模型
• 5.4.2 模型结构加速度反应分析
• 5.4.3 模型结构层间位移反应分析
• 5.4.4 模型结构层间剪力反应分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 攻读硕士学位期间参与的项目
• 致谢