【硕士】我国古建筑砖结构的地震破坏形态、砌体试件的模拟分析和设计

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内容简介

　　【学位年度】2010　　【摘要】　　 结合古建筑砖塔，本文对砌体结构进行土木建筑工程抗震防灾技术的研究，属于国家自然基金资助项目(项目批准号：50978177)研究课题。　　　　 为研究中国古建砖塔的抗震性能，对山西晋祠舍利生生塔进行了抗震性能分析，通过建立有限元模型，并对塔体结构施加等效水平地震侧力，得出了砖塔的主应力特征，并根据最大主拉应力强度理论进行了有限元地震受力精细化分析和整体断面受力理论公式计算。得出，塔体主拉破坏先于主压破坏，且破坏区域呈弯曲屈服型破坏模式，该屈服状态能够吸收较大的能量，同时能产生一定的变形而不致破坏，砖塔在底部区域产生水平裂缝，左右晃动，消耗地震能量，避免了结构的突然倒塌。　　　　 通过建立模型，施加等效水平地震侧力，对都江堰奎光塔进行了有限元分析。得出，砖塔的主应力特征及主拉破坏先于主压破坏，破坏区域呈弯曲屈服模式，此种屈服模式要求其抗震受弯承载力储备系数ηM值小于抗震受剪承载力储存系数ηV值，即μ＜1，使其弯曲承载力极限状态首先达到，避免结构的剪切脆性破坏屈服模式。　　　　 基于古建筑砖塔破坏机理，研究了轴压比、高宽比对砌体抗震墙破坏形态的影响，分析结果表明，高宽对砌体抗震墙体的破坏形态影响较大，随着高宽比的增大，试件弯曲破坏越明显，其延性大大提高，设计高宽比合理的砌体抗震墙能表现出良好的抗震性能；轴压比对砌体抗震墙体破坏形态的影响比较显著，随着轴压比的增大，试件剪切破坏越明显，其脆性显著，轴压比的变化能影响砌体抗震墙的破坏形态。本文对砌体抗震墙试件进行了设计及抗震模拟试验分析，并对其不同阶段的破坏形态进行了研究，特别是对砖结构的破坏形态控制作了有益的探索。　　共94页

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