考虑圈梁构造柱影响的砌体结构震害预测方法初步研究

发布时间：2020-04-28 00:20

【摘要】：砌体结构因其原材料分布广泛、经济廉价,耐火性好等优点,被广泛应用于城市和农村如民用住宅、办公楼等建筑中。历次地震现场震害调查发现,砌体结构因其抵御水平地震作用的脆性等缺点,震害极为严重。随着工程界对其抗震能力的深入研究发现,圈梁构造柱的设置可以有效提高砌体结构的抗震能力,同时抗震设计规范的不断修订使这一构造措施日趋完善。对砌体结构进行科学有效的震害预测可对其易损性分析以及防震减灾规划提供技术支持,然而以往的砌体结构的震害预测方法大多基于非设防砌体结构的震害资料进行统计分析,需要进一步的改进以满足社会的发展需求。因此,本文在以往砌体结构震害预测方法的基础上考虑圈梁构造柱的影响,并研究其修正系数以完善原方法。首先,本文总结了国内外主流的砌体结构震害预测方法并分析其优劣。选取应用最广泛的尹之潜砌体结构易损性分析的确定性方法(简称“尹方法”)为理论基础,对该方法的原理以及应用流程进行了详细阐述。通过实际震例的验证发现其预测结果与实际震害不符合,引入新的修正系数——构造柱修正系数对其进行修正,为后续的工作打下了理论基础。其次,介绍了我国砌体结构的发展历程及优缺点。通过对其震害的详细分析,揭示了砌体结构的破坏规律及机理。同时简要介绍了圈梁和构造柱的工作原理,通过对砌体结构设防和非设防的震害现象的对比,引出构造柱布置数量与实际震害的对应关系。最后,选取漩口中学教师宿舍(南西栋)的平面布置为原型,严格按照三版建筑抗震设计规范规(GBJ11-89、GB50011-2001和GB50011-2010)中对圈梁和构造柱的布置要求进行工况设置。通过有限元软件Abaqus对其进行时程分析,提取各工况底层层间位移角最大值(?),分析了其随层数、设防烈度和PGA的变化规律。通过数学关系找到(?)与震害指数的对应关系,并与“尹方法”计算的结果相结合,最终得出综合考虑结构层数、设防烈度和遭遇地震烈度三种因素的构造柱修正系数,并对其变化规律进行了讨论,以对原修正系数进行进一步补充,同时拟合出了相对应的经验公式。最后选取震害实例对修正后的“尹方法”的准确性进行验证,结果表明,该修正系数能很好地反映圈梁构造柱对砌体结构的抗震性能的影响,达到了初步修正“尹方法”的目的。
【图文】：

第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 选题背景在历史的漫长进程中，地震一直扮演着自然灾害中最凶狠的猛兽。我国地处世界两大火山地震带之间，地质活动活跃，是一个地震频发、地震灾害很严重的国家，我国地震带分布如图 1-1 所示。图 1-2 为中国地震动参数区划图（中国地震局，2015），其中 7 度及 7 度以上地区面积高达4 2556 10 km，占据全国面积的 58%。

第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 选题背景在历史的漫长进程中，地震一直扮演着自然灾害中最凶狠的猛兽。我国地处世界两大火山地震带之间，地质活动活跃，是一个地震频发、地震灾害很严重的国家，我国地震带分布如图 1-1 所示。图 1-2 为中国地震动参数区划图（中国地震局，2015），，其中 7 度及 7 度以上地区面积高达4 2556 10 km，占据全国面积的 58%。
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU364;TU352.11

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本文编号：2642824