历史风貌建筑墙体试验及加固工程抗震计算

论文摘要

中国是地震灾害多发国，地震给国民的人身财产安全带来了巨大损失并影响着社会的稳定。为了减少震害损失，特别是加强低层砖混民用住宅的抗震性能，本文主要研究了历史风貌建筑加固工程中的砌体剪力墙加固试验和其在PKPM系列软件中的简化计算方法，对墙体加固工程中的抗震验算具有重要意义和实用价值。本文利用试验数据，针对各种情况下换算后的等效墙体进行了分析，最后利用PMCAD验证了该计算方法在实际工程中的适用性。本文的研究工作分为以下四个部分：(1)针对PKPM系列软件中PMCAD的抗震验算特点，对含加固层的砌体墙进行简化计算公式推导。对换算后的等效墙体厚度过大的特殊情况，补充了模拟等效计算。(2)通过对天津市某历史风貌砌体结构建筑进行墙体加固试验，根据试验现象及结论，分析了钢筋网水泥砂浆加固面层对于原墙体抗震性能和延性的改善情况。(3)利用PMCAD分别建立了三种简化墙体模型，并进行抗震验算，将分析得出的结果进行反推以验证简化计算公式的合理性。(4)结合之前试验和软件分析，对某二层历史风貌建筑进行了PMCAD砖混结构抗震验算，以证明简化计算公式在实际工程中的适用性。经过研究，本文得出如下结论：按砖材料转化的墙体模型和按加固层材料转化的墙体模型对于原未加固墙体的力学性能的提高基本相同，其抗剪承载力模拟值与原加固墙体抗剪承载力试验值的比值分别为0.94和1.07。在PMCAD的输入中，对于加固层材料强度和原墙体材料强度相差较大的加固墙体，会造成简化计算公式计算出的墙厚值过大而导致数据失真，需再进行模拟等效计算以得到墙体厚度适中的模拟等效墙体模型。在PMCAD的抗震验算输出结果中，按照两种材料分别转化后的墙体模型均满足水平抗力效应比大于1/βe和竖向抗力效应比大于1/ηe的要求。因此本文研究的简化计算公式可满足实际工程需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及现状
• 1.2 砌体加固墙简化计算的意义
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 砌体结构PMCAD抗震验算的加固墙体简化计算方法
• 2.1 砌体结构PKPM计算
• 2.1.1 PKPM系列软件的特点
• 2.1.2 PKPM的主要功能和及其特点
• 2.1.3 PMCAD主要功能
• 2.2 砌体结构加固墙体的简化算法
• 2.2.1 现状介绍
• 2.2.2 PMCAD计算多层砌体结构时的步骤及输入数据
• 2.2.3 加固结构的抗震验算
• 2.3 本章小结
• 第三章 历史风貌建筑墙体加固试验
• 3.1 试验背景介绍
• 3.2 试验内容及结果
• 3.2.1 试验内容
• 3.2.2 试验过程
• 3.2.3 试验结果
• 3.3 试验数据处理
• 3.4 本章小结
• 第四章 运用PMCAD对简化计算理论的分析
• 4.1 PMCAD对砖混结构抗震验算的计算原理及过程
• 4.1.1 墙体抗震承载力验算的计算原理及过程
• 4.1.2 墙体受压计算原理及过程
• 4.2 PMCAD墙体简化模型分析
• 4.2.1 按照砖混材料转化的墙体模型的建立与分析
• 4.2.2 按照墙体加固层材料转化的墙体模型的建立与分析
• 4.2.3 按照模拟等效砖混材料转化的墙体模型的建立与分析
• 4.2.4 数据分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 历史风貌建筑典型工程抗震验算算例
• 5.1 工程背景
• 5.2 工程加固说明
• 5.2.1 概述
• 5.3 基于加固墙体简化计算理论的砌体结构PKPM抗震验算
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢