【硕士】基于有限元分析的砌体房屋加固整体性能的研究

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内容简介

　　【硕士】基于有限元分析的砌体房屋加固整体性能的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2011　　 砌体结构是我国住房中常见的一种结构形式，具有就地取材，造价低廉，施工操作简单等特点，所以在农村普遍使用这种结构。　　 本文以国家“十一五"重大科技支撑项目——山区住宅建造施工技术集成应用课题为项目研究背景，用有限元软件模拟构造柱——圈梁加固的砌体结构和未加固的砌体结构，选取堰河村示范项目中一个具有代表性的砌体房屋——银杏山庄为研究实例，输入地震波对结构进行分析，以验证农村房屋的加固效果和这种方法的实效性。　　 研究主要内容包括：(1)分别选取无洞墙体、开洞墙体，选取分离式模型的建立方法，利用ANSYS有限元软件，按实体尺寸建立模型，采用低周反复荷载加载的方法进行数值模拟，研究有无洞口的墙体的破坏机理，再比较两片墙体分别添加构造柱的情况，从强度、刚度、延性、极限位移及抗震性能等多项性能指标进行分析，归纳出构造柱——圈梁系统对墙体构件的性能的改变；(2)按银杏山庄实测图纸建立整体连续式模型，运用时程分析的方法，分析该房屋在地震作用下的纵向地震响应，用构造柱——圈梁系统对原结构房屋进行加固，从基底剪力、顶点位移等比较加固前后结构的整体性能及变形。　　 模拟结果表明：(1)在往复荷载作用下，开洞墙体的洞口周围最容易出现裂缝，洞口大大削弱了墙体的强度，使得开洞墙体的极限承载力较无洞情况在很大程度上降低；(2)通过构造柱加固的砌体墙体，虽然对原结构在强度上提高很小，但极限位移为原结构的2．5巧倍，刚度、延性及抗震性能也大大提高；(3)构造柱——圈梁系统能够提高房屋的整体刚度，使得整体结构受力均匀，在同一地震波作用下，采用该方法加固的房屋顶点位移约为原结构的1／4。　　 通过有限元分析方法，本文比较了构造柱——圈梁系统对砌体结构从构件到整体结构的加固情况，从理论上验证了该加固方法对改善砌体整体性能是可行的。研究成果具有重要的现实意义，该项加固技术能被用于改善砌体房屋整体性能及抗震性能。　　

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