支撑结构及其对砖混结构抗震性能影响研究.docx
支撑结构及其对砖混结构抗震性能影响研究砖混结构作为一种施工工艺简单、造价低廉、取材方便的建筑结构形式, 我国在二十世纪七、八十年代修建量大幅增长。但与钢结构、混凝土结构相比, 其整体性和延性都相对较差, 在历次大地震中都表现为更易发生脆性破坏。为避免或减轻砖混结构破坏现象的发生和结构损伤的的进一步发展, 砖混结构的加固维护尤为重要。本文以一个典型的砖混结构为例, 通过施加内部简易支撑的方式研究提高此类支撑结构对建筑结构结构抗震性能的影响, 主要的研究内容包括 :(1) 设计并验证两类支撑结构。收集国内外砖混结构的加固技术以及空间支撑技术, 根据众多地震灾害救援经验以及国家地震紧急救援训练基地实际案例, 设计横向与竖向两大类支撑结构,选取两种常见木材作为其材料, 并针对砖混结构震后破坏特点, 设计支撑结构形式和尺寸 , 明确其应用环境。 (2) 支撑结构静力分析。在一定的荷载范围内分析支撑结构构件的稳定性, 结合木结构相关的设计规范 , 判定支撑结构设计合理性。 通过对支撑结构缓慢施加单调竖向荷载 , 分析其位移和应力的变化 , 得出各支撑结构抗压承载力。根据支撑结构的构件失稳状态下临界荷载 , 以及支撑结构受压极限状态下的临界荷载 , 对比得出相同静力状态下其抗压性能 , 从而比较各种支撑结构的优缺点。 (3) 支撑结构在砖混结构中的动力分析。以城镇中常见的三层砖混结构为研究对象 , 利用 PKPM软件对结构进行结构抗震验算以及墙体的抗剪、 抗压验算 , 并结合抗震规范要求 , 分析其在 7 度设防区域内抗震性能 , 从而判断该结构作为研究对象的可行性。在 ANSYS有限元软件中建立砖混结构有限元模型, 以结构层间位移角作为砖混结构抗震性能分析指标,通过加载不同强度的地震作用, 模拟砖混结构在 7 度、8 度、9 度设防地震作用下的结构响应 , 确定砖混结构薄弱位置。对砖混结构薄弱位置放置支撑结构, 选取支撑位置几个控制点, 对砖混结构支撑前后进行对比 , 验证支撑结构对砖混结构整体抗震能力的作用和影响程度。结果表明本文选取线性支撑的方式, 对于空间较大的位置起到约束作用, 增强砖混结构的整体性 , 减小结构各层的相对移动, 提高结构的抗震性能。研究成果为地震应急救援等减灾途径提供易于推广应用的支撑结构, 提升全社会的防灾减灾能力。
