砖混结构农房振动台试验研究

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低层砖混结构是农村建房的主要结构形式之一,具有取材容易、施工方便、造价相对低廉等优点。由于固有建房习惯与抗震防灾意识淡薄,同时为了尽可能降低建房成本,农村砖混结构房屋往往没有抗震构造措施或构造措施不完备,造成房屋抗震性能不足。从农村自建房的角度,为了实现房屋安全性与经济性的最大优化,有必要对低层砖混结构的最低材料性能指标、最低局部尺寸限值和抗震构造措施进行深入研究与探讨。  为达到以上研究目的,本文结合砖混结构农房的调研资料,对农村自建砖混结构房屋普遍存在的问题进行了整理。针对局部尺寸偏小,抗震构造措施不完备等情况设计了二层砖混结构农房,并对1/4缩尺模型进行振动台试验,研究房屋在不同抗震设防烈度下结构的开裂和破坏形态,动力特性,加速度和位移反应。考察以上不利因素对房屋整体抗震性能的影响。  通过有限元软件ANSYS对设计的二层砖混结构农房(试验原型)进行模态分析、谱分析、弹性时程分析、弹塑性时程分析,研究结构的动力特性、不同烈度等级下的动力反应和抗震能力。进一步了解在以上不剩因素条件下房屋的总体抗震性能与薄弱环节。并将有限元与试验结果进行对比分析。  在以上二层砖混结构农房的基础上,分别通过变化不设置构造柱,降低墙体砂浆强度,减小墙厚,减小窗间墙宽度等因素,形成设计条件不同的四种模型。分别对各模型进行地震反应整体分析、墙肢抗震受剪承载力验算,考察变化以上设计条件对整体结构的影响,验算砂浆强度偏低、墙体较薄、较小宽度墙肢的受剪承载力是否满足。文章最后依据有限元分析和试验研究结果,简要介绍了低层砖混结构农房抗震设计的基本要求,力求实现房屋安全性与经济性的统一。
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