论文摘要
砌体结构由于其抗拉、抗剪、抗弯承载力较低,在地震作用下的破坏率很高,“5·12”汶川8.0级特大地震给国家造成了巨大损失,房屋震害严重,特别是灾区中小学校舍建筑,主要以砖混结构为主,开间比较大,横向刚度小,尤其是单面带走廊、双面开大窗、自然采光的纵横墙承重的单排楼,在地震作用下,大片墙体出现裂缝,部分房屋已成为危房,为配合中小学校舍安全排查、鉴定、加固工作的顺利进行,全面贯彻“预防为主”的抗震指导方针,需对不满足国家有关抗震规定的大多数继续使用的房屋建筑进行抗震鉴定和对不满足抗震鉴定要求的进行抗震加固。砌体结构加固通常采用的可靠而有效的加固方式为混凝土板墙加固,且以经验加固为主,本文对典型工程的混凝土板墙加固模式进行了研究,供类似研究参考,研究主要从以下几方面展开:1.对一榀承重砌体墙建立了有限元模型,研究了结构在混凝土板墙加固前后的抗剪承载力状况,同时,对比理论计算结果,发现计算结果与数值分析结果较吻合,误差均接近10%,可以看出ANSYS有限元法在砌体结构研究中是可行性。2.以底部剪力法为基础,对比了简化法、ANSYS有限元法、PKPM计算法在研究结构整体抗震性能过程中的误差状况,发现ANSYS有限元法在很多情况下会产生误差,有些误差很大, PKPM法计算结果介于两者之间,有比较高的可信度,从而确立了PKPM法在结构加固前后整体抗震性能的研究。3.以砌体结构设计的“刚度折算模型”为板墙加固设计基础,换算出墙体加固后的材料等级及其他相关参数,输入PKPM设计软件,对结构加固前后进行鉴定验算,以楼层综合抗震能力指数判断结构加固效果,研究了结构在不同加固模式下的整体抗震性能,从而确定了第三种加固模式为合理有效的加固模式。4.根据结构的破坏现状,在合理有效的加固模式前提下,研究了结构加固前后可靠度指标的变化,确保加固后满足《建筑结构可靠度设计统一标准》规范最低要求,同时,以整体结构为对象,运用ANSYS有限元软件建立整体结构模型,对房屋加固前后进行了模态分析,发现加固后结构的整体刚度有了较大提高。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 砌体结构概述1.1.1 砌体结构的发展1.1.2 砌体结构的特点1.1.3 砌体结构的震害1.2 砌体结构加固1.2.1 引言1.2.2 砌体结构加固方法1.2.3 加固结构的受力特征1.2.4 砌体结构加固的研究现状1.3 工程实例1.4 本文的主要研究内容第2章 一榀承重墙加固前后抗剪性能的有限元分析2.1 引言2.2 三维有限元模型2.2.1 基本假定2.2.2 模型单元2.2.3 SOLID65 单元介绍2.2.4 荷载2.2.5 钢筋的处理2.2.6 求解策略2.2.7 收敛准则2.3 结构有限元模型的建立2.3.1 模型单元的选择2.3.2 模型材料的选定2.3.3 结构有限元模型2.4 一榀承重墙加固前后抗剪性能的有限元分析2.4.1 承载力分析2.4.2 应力分析2.5 一榀承重墙加固前后抗剪承载力的理论计算2.6 理论计算与有限元分析结果对比第3章 砌体房屋整体抗震性能的研究3.1 引言3.2 房屋整体抗震性能研究的基础3.2.1 底部剪力法计算结构地震作用3.2.2 砌体结构房屋层间墙体的水平地震剪力分配3.2.3 砌体结构房屋层间墙体的抗侧移刚度确定3.3 不同研究方法下房屋整体抗震性能的计算3.3.1 水平地震剪力分配的规范简化方法3.3.2 水平地震剪力分配的ansys 有限元方法3.3.3 水平地震剪力分配的pkpm 有限元方法3.4 三种计算方法下的墙段剪力结果比较第4章 不同加固模式下砌体房屋整体抗震性能研究4.1 引言4.2 不同加固模式确定的基本原则4.3 板墙加固砌体的等效计算4.3.1 刚度折算模型4.3.2 刚度等效原则4.3.3 质量等效原则4.4 合理加固模式的确定4.4.1 加固前结构抗震能力计算4.4.2 不同加固模式下抗震能力计算4.4.3 不同加固模式下抗震能力对比第5章 砌体房屋加固前后可靠度分析及模态分析5.1 结构可靠度分析5.1.1 引言5.1.2 构件的可靠度分析5.1.3 整体结构的可靠度分析5.1.4 工程结构加固前后的可靠度分析5.2 结构的模态分析5.2.1 引言5.2.2 结构模态分析的理论基础5.2.3 工程结构加固前后的模态分析结论与展望结论展望参考文献致谢附录（攻读硕士学位期间所发表的学术论文）
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