生土结构农房抗震试验研究

论文摘要

生土建筑贴近自然,融于自然,在我国具有悠久的历史。当前,在我国西部广大贫困农村地区,生土建筑仍然是农村居住用房的主要结构形式之一。生土农房虽然保温节能,居住舒适,但由于材料强度低、结构松散,房屋抗震安全性能较差,往往在中强地震时即发生粉碎性倒塌。如何扬长避短,通过材料、构造措施、施工工艺等方面的改良,提升其抗震安全性能,是论文研究的重点。本文在实地调研的基础上,结合新疆抗震安居工程建设和一些灾后重建项目,针对如何提升生土农房的抗震安全性能,进行了以下方面的研究与探索:（1）对试验所用到的材料土坯、灰膏进行了基本力学性能试验;设计了两种新型土坯墙房屋结构形式:整体木构架-土坯墙结构、新型灰膏-土坯墙结构,并分别按照一定缩尺制作模型,通过模型振动台试验,考察了这两种结构形式房屋在不同地震烈度下的地震反应及结构的破坏特征。（2）从模型试验数据、破坏特征来看,整体木构架-土坯墙结构中整体木构件与土坯墙的共同工作,新型灰膏-土坯墙结构中木柱与水泥砂浆配筋带的协调工作（灰缝使用了改良材料:灰膏）,使得这两种模型结构在8度中震作用下都保持了良好的整体性,结构未倒塌。（3）本文结合课题组的一些实际援建工程、灾后重建项目,对生土结构农房抗震设计提出了一些对策。本文是对传统生土结构农房的适宜性改良,包括结构的创新、构造措施的改进、材料的改良,这些对传统生土结构农房抗震性能提高很大,可以在我国贫困地区农房建设中加以应用;同时对我国生土结构农房的研究具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 生土建筑概述
• 1.1.2 生土建筑的现状
• 1.1.3 论文研究的目的、意义
• 1.2 传统生土农房的结构形式与震害
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本文的研究内容
• 2 生土材料基本力学性能试验研究
• 2.1 土坯试制及其抗压强度
• 2.2 灰膏抗压强度试验
• 2.2.1 灰膏配合比
• 2.2.2 灰膏抗压强度
• 2.3 土坯砌体抗剪试验研究
• 2.3.1 试件制作
• 2.3.2 试验方法与结果
• 2.4 用灰膏砌筑成的砌体轴心抗压性能试验研究
• 2.4.1 试件制作
• 2.4.2 试验装置及测试方法
• 2.5 本章小结
• 3 整体木构架-土坯墙模型振动台试验及分析
• 3.1 试验目的
• 3.2 模型设计及制作
• 3.2.1 原型概况
• 3.2.2 模型概况
• 3.2.3 相似关系及人工配重
• 3.2.4 模型制作
• 3.3 试验方案
• 3.3.1 试验仪器及设备
• 3.3.2 测试内容及测点布置
• 3.3.3 地震波的选用
• 3.3.4 试验步骤
• 3.4 试验现象及破坏情况
• 3.5 模型动力特性
• 3.6 结构动力反应放大系数
• 3.7 模型加速度反应
• 3.7.1 加速度反应时程曲线
• 3.7.2 加速度反应分析
• 3.8 模型位移反应分析
• 3.8.1 模型结构位移反应时程曲线
• 3.8.2 位移最大幅值及相对位移值
• 3.8.3 模型的层间位移角
• 3.9 本章小结
• 4 新型灰膏-土坯墙结构房屋振动台试验及分析
• 4.1 试验目的
• 4.2 模型设计及制作
• 4.2.1 原型概况
• 4.2.2 相似关系及人工质量
• 4.2.3 模型概况
• 4.2.4 模型制作过程及要求
• 4.3 试验方案
• 4.3.1 试验仪器及设备
• 4.3.2 加速度及位移传感器位置
• 4.3.3 地震波的选用
• 4.3.4 试验步骤
• 4.4 试验现象及破坏情况
• 4.5 模型动力特性
• 4.6 模型加速度反应分析
• 4.6.1 加速度时程曲线
• 4.6.2 模型加速度放大系数
• 4.7 模型位移反应分析
• 4.7.1 模型位移反应时程曲线
• 4.7.2 模型的层间位移角
• 4.8 本章小结
• 5 生土结构农房抗震设计对策研究
• 5.1 选址及地基、基础
• 5.1.1 选址
• 5.1.2 地基
• 5.1.3 基础
• 5.2 生土农房平立面布置
• 5.2.1 平、立面布置要求
• 5.2.2 生土农房高度、层数、墙厚
• 5.3 生土结构选型
• 5.3.1 整体木构架-土坯墙结构
• 5.3.2 选型要求
• 5.4 确保生土结构的整体性
• 5.4.1 设置水泥砂浆配筋带
• 5.4.2 构件之间的可靠连接
• 5.4.3 其他抗震构造措施
• 5.5 生土结构耐久性研究
• 6 结论、建议及展望
• 6.1 结论
• 6.2 建议及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录攻读硕士学位期间论文发表及参与科研情况