粗料石砌體房屋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究
本文選題:石結(jié)構(gòu) + 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn) ; 參考:《東南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:我國(guó)東南地區(qū)盛產(chǎn)石材,該地區(qū)村鎮(zhèn)建筑以石砌體結(jié)構(gòu)為主。調(diào)研發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的石結(jié)構(gòu)房屋施工質(zhì)量良莠不齊,大多未按規(guī)范要求設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱,抗震能力較差。為找到既適合當(dāng)?shù)刈龇?又滿足抗震要求的設(shè)計(jì)方法,本文采用本課題組研發(fā)的內(nèi)嵌鋼筋石樓板,并采用本文提出的在縱橫墻交接處鉆孔插筋代替構(gòu)造柱的方法,砌筑了一幢1/2縮尺的二層單跨石結(jié)構(gòu)房屋,進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。研究此類石結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能,分析構(gòu)造措施對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,并在此基礎(chǔ)上提出一些建議供設(shè)計(jì)和施工參考。本文主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:(1)對(duì)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),觀察結(jié)構(gòu)在各級(jí)地震作用下的破壞形態(tài),分析石砌體結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位,檢驗(yàn)采取此類構(gòu)造措施的石砌體房屋的抗震能力。(2)對(duì)結(jié)構(gòu)加速度、位移和應(yīng)變進(jìn)行分析,研究不同地震波、不同烈度下試驗(yàn)?zāi)P偷淖哉耦l率、阻尼比變化以及振型等動(dòng)力特性:分析不同工況下試驗(yàn)?zāi)P图铀俣群臀灰祈憫?yīng);分析角部鋼筋在地震作用下的受力特性及其對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。(3)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)此類無(wú)圈梁構(gòu)造柱體系的石砌體房屋的抗震性能,得出此類石結(jié)構(gòu)房屋滿足東南地區(qū)7度(0.15g)抗震設(shè)防要求。同時(shí)對(duì)實(shí)際石結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)和施工提出設(shè)計(jì)建議,以改善石結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能。(4)運(yùn)用有限元分析軟件建立石結(jié)構(gòu)房屋模型,對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析和動(dòng)力時(shí)程分析,得出結(jié)構(gòu)各階模態(tài)和自振頻率及其在地震作用下的加速度響應(yīng),分析其裂縫發(fā)展?fàn)顩r,研究其抗震性能,有限元模擬與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,可為石砌體結(jié)構(gòu)模擬提供參考。通過(guò)對(duì)采用構(gòu)造措施和未采用構(gòu)造措施的石結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算對(duì)比分析,得出結(jié)構(gòu)角部插筋有效改善了結(jié)構(gòu)的抗震性能。本文的研究成果為我國(guó)東南地區(qū)的石結(jié)構(gòu)建筑提供了可靠的設(shè)計(jì)和施工依據(jù),也可為相關(guān)規(guī)范的編寫提供參考。
[Abstract]:The southeast region of China is rich in stone materials, and the main stone structure is the village and town buildings in this area.It is found that the construction quality of stone-structured houses in this area is mixed, most of them are not set up in accordance with the specifications, and the structural columns are poor in aseismic capacity.In order to find a design method which is suitable for local practice and meets the seismic requirements, this paper adopts the method of embedded reinforced stone floor developed by our team, and uses the method proposed in this paper to replace the structural column with drill holes at the junction of vertical and horizontal walls.A two-story single-span stone building with 1 / 2 scale was built and the shaking table test was carried out.The aseismic behavior of this kind of stone structure building is studied, and the influence of structural measures on the seismic performance of the structure is analyzed. On the basis of this, some suggestions are put forward for the reference of design and construction.The main contents and results of this paper are as follows: (1) the shaking table test is conducted to observe the failure pattern of the structure under the action of various levels of earthquakes, and to analyze the weak seismic position of the stone masonry structure.The aseismic capacity of stone masonry buildings with this kind of structural measures is examined. The structural acceleration, displacement and strain are analyzed, and the natural vibration frequencies of the test models under different seismic waves and different intensities are studied.The dynamic characteristics of damping ratio and vibration mode are analyzed. The acceleration and displacement response of the test model under different working conditions are analyzed.Based on the experimental results, the seismic behavior of stone masonry buildings with no ring beam and column structure is evaluated by analyzing the stress characteristics of corner reinforcement subjected to earthquake and its influence on the seismic behavior of structures.It is concluded that this kind of stone structure houses meet the seismic fortification requirements of 7 degrees or 0.15 g in southeast area.At the same time, some design suggestions are put forward for the design and construction of the actual stone structure building to improve the seismic performance of the stone structure building. The finite element analysis software is used to establish the stone structure house model, and the modal analysis and dynamic time history analysis are carried out.Various modes and natural frequencies of the structure and its acceleration response under earthquake action are obtained. The development of cracks is analyzed and its seismic performance is studied. The finite element simulation is in good agreement with the experimental results, which can be used as a reference for the structural simulation of stone masonry.Based on the comparison and analysis of the stone structure model with and without structural measures, it is concluded that the structural corner reinforcement can effectively improve the seismic performance of the structure.The research results of this paper provide a reliable basis for the design and construction of stone structures in southeast China, and can also provide a reference for the compilation of relevant codes.
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TU36;TU352.11
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,本文編號(hào):1741077
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