【硕士】白鹿中学砌体结构“求知楼”抗震能力研究

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内容简介

　　摘要：我国大部分地区的中小学教学楼依然是砌体结构形式，其抗震能力的好坏直接关系着成千上万师生的生命安全。然而，由于其结构空旷，含墙率较其他使用功能的砌体结构低。构造措施设置不合理等因素，在历次地震中却表现不佳，同等强度地震中破坏较为严重，引起全社会的广泛关注，因此研究该类砌体结构教学楼的震害机理，提高其抗震能力已迫在眉睫。实地踏勘白鹿中学震害现场的过程中，发现处在同一烈度同一场地的相距仅十数米的白鹿中学前、后楼，在这次汶川8．0级地震中表现却迥然不同，白鹿中学初中部“求知楼"发生严重破坏，而位于其后的白鹿中学小学部“勤学楼”，虽然整体被抬高了3米，但仍然基本完好，未发生破坏。这说明了在地震中，砌体结构设计的好坏，直接影响到其抗震能力。同时　　发现白鹿中学求知楼虽是砌体结构形式，但是其地震中的破坏模式却大不同于其他一般砌体结构，它不是底层破坏最严重，而是第三层破坏最严重。求知楼为四层砌体结构教学楼，其第1、2层纵向墙体为37墙，第3、4层纵向墙体均为24墙，因而其破坏的最严重处发生在结构竖向的转换层——第3层，故而这种竖向不等刚度砌体结构的抗震能力与破坏机理以及与通常的竖向等刚度砌体结构抗震能力的对比成为本论文的研究重点。　　本文结合实地震害勘察、现场频率测试实验和有限元模拟，总结分析了白鹿中学“求知楼”震害现象，通过数值模拟与实际震害的对比分析，取得了颇具实际意义的结果，主要表现在如下两个方面：　　1、简要总结分析了一般性砌体结构教学楼的震害现象。　　2、利用ABAQUS软件建立了该类砌体结构教学楼有限元模型，通过对纵墙厚度不同的砌体结构的抗震能力分析，总结了竖向等刚度砌体结构及竖向不等刚度砌体结构的破坏特点、震害机理及抗震能力。　　

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