砖砌体结构振动台试验研究

论文摘要

我国是世界上地震灾害最为严重的国家之一,而我国大部分破坏性地震均发生在农村地区,给我国造成了造成巨大的人员伤亡和财产损失,其中,房屋倒塌是最主要的原因。所以农村建筑房屋的抗震性能好坏直接关系到人们的生产、生活和社会的安定。2010年9月,作者到05年曾发生过Ms5.1级地震的大庆林甸县进行实地调研,分析和总结了这些农村建筑的结构特点和存在的问题,并根据调研结果进行1:2缩尺砖砌体模型振动台试验研究。本文的研究内容及研究成果如下:1.通过前期对实验室采集系统的性能测试,确定采样频率与采集通道数对北京波谱采集动态数据的误差大小的影响程度,北京波谱进行动态数据采集必须满足一定的条件,而且其稳定值较差,确定NI采集卡为本次试验采集仪器。2.记录模型房屋在地震作用下的墙体裂缝开展等破坏形态,发现山墙圈梁以上部分是结构最薄弱处,山墙顶部最早与屋架檩条脱离,在地震作用下容易甩出;门窗洞口以及圈梁、过梁周边裂缝最多,发展也最迅速;没有构造柱的约束,各墙面裂缝极易越过墙角,交汇到一起。3.对结构的加速度和位移反应进行分析,得出地震波再现精度随着加载峰值的增大而降低;通过正弦波扫频,发现随着地震作用的增大,结构的自振频率迅速减少,结构刚度退化较快;地震波自振周期越接近结构的卓越周期,结构反应越强烈;通过位移反应,可以发现因为纵墙刚度的不同,导致结构发生了一定的扭转。4.试验现象和数据分析认为只要施工合理,采用砂浆砌筑且只设置圈梁而无构造柱的原型房屋可以抵御8度罕遇地震而不倒塌。本文所做的研究不仅为黑龙江大庆市地区村镇住宅的抗震性能提供理论指导,同时为全国各地采用砂浆砌筑的砖砌体农村房屋抗震性能的提高提供技术措施和建议。另外,研究成果也将为农村民房抗震以及加固措施的制定提供科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 研究的目的和意义
• 1.2 与本文内容相关的国内外研究现状
• 1.2.1 村镇建筑抗震问题理论研究现状
• 1.2.2 砌体结构抗震试验研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 采集系统性能测试
• 2.1 引言
• 2.2 北京波谱性能测试
• 2.2.1 北京波谱数据采集原理
• 2.2.2 北京波谱测试方案
• 2.2.3 测试结果及分析
• 2.3 NI 采集系统性能测试
• 2.4 本章小结
• 第3章 模型房屋试验研究
• 3.1 试验模型设计及制作
• 3.1.1 试验模型介绍
• 3.1.2 模型房屋荷载及配重计算
• 3.1.3 模型制作与准备
• 3.1.4 砌体材性及力学性能试验
• 3.2 振动台试验方案
• 3.2.1 加速度、位移传感器布置
• 3.2.2 地震波选取及实现方式
• 3.2.3 试验装置性能及仪器配置
• 3.2.4 试验工况及步骤
• 3.3 试验现象及分析
• 3.3.1 试验现象
• 3.3.2 试验现象分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 数据分析
• 4.1 引言
• 4.2 地震波再现分析
• 4.3 模型结构动力特性
• 4.4 模型结构的加速度反应
• 4.5 模型结构位移反应
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢