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【硕士】砖砌体结构墙体和房屋抗震倒塌性能研究
内容简介
摘要:目前,砌体结构是广大农村应用最多的一种结构形式,在历次地震中倒塌最严重的是砌体结构,因此对砌体结构抗震抗倒塌性能的研究意义重大。本文基于从构件到整体结构的分析思路,对1 5片不同构造措施的墙体进行了数值模拟,并对8栋不同构造柱配置率、不同层数的结构展开了IDA分析及地震易损性分析,对砖砌体结构构件和体系的抗倒塌设计及加固有一定的指导意义。本文分别采用了LS.DYNA显式算法和ANSYS隐式算法对15片墙体进行了数值模拟,并与已有试验结果的9片墙体进行了对比,验证了有限元分析参数选取的合理性,探讨了竖向压应力、加载方式、高宽比、开洞率及有无构造柱等因素对墙体承载力和抗倒塌性能的影响,并评价了显式算法及隐式算法各自的优劣性。 选用了8度地区一三层砖混办公楼,对其承重横墙用显式算法得到骨架曲线,将各层所有横墙的骨架曲线进行叠加,并通过改变构造柱的配置比例及增加层数得到8栋结构的层间恢复力模型。选用了20条地震记录,利用MATLAB程序对结构展开IDA分析,得到各结构的IDA曲线。对IDA计算结果进行处理,得到1 6%、50%、84%曲线,根据50%曲线统计出各结构的IO点、CP点、GI点,为易损性分析做准备。 阐述了地震易损性分析原理及分析步骤,根据IDA计算结果,建立结构各状态的承载力概率函数,得到结构不同状态下的地震易损性曲线。对倒塌状态下的地震易损性曲线进行分析,得到该8栋结构在不同烈度下的罕遇地震和特大地震下的倒塌概率,并对不同烈度下三、七层砖混结构构造柱的配置比例给出了一些参考意见。
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