典型外廊式砌体教学楼不同构造模式破坏机理研究

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单跨外走廊式砌体结构教学楼是四川省中小学教学楼中较为典型的一种结构形式,由于教学楼大空间、通风、采光的要求,导致该类建筑横墙偏少,而且门窗洞口尺寸偏大导致纵墙严重削弱,此外楼道多数为悬挑走廊,一般没有柱子支撑,因此产生了一系列结构性缺陷,如整体性差、冗余度不足、延性差、质量分布不均等,容易发生破坏或倒塌,这些在汶川地震中得到了证实。彭州市白鹿中学经受汶川地震后前后两栋教学楼震损情况相差甚大,前楼严重破坏,后楼基本完好,极具研究价值,故以此为突破口进行教学楼抗震性能的研究。本文旨在通过抗震验算的理论分析、对结构设计的规范校核以及计算机模拟有限元时程分析方法结合,研究砌体结构教学楼破坏机理以及提高此类砌体结构抗震能力的有效抗震构造措施。论文主要完成以下工作:1、白鹿中学教学楼震害与反思,在这里将白鹿中学前后楼在汶川地震中的震害做系统的介绍,并通过白鹿中学为背景展开研究,总结我国中小学教学楼研究现状以及存在的缺陷。2、白鹿中学前后楼抗震能力对比分析及其影响因素,这里采用底部剪力法对其进行详细的抗震验算,并且采用大型有限元分析软件ABAQUS对白鹿中学前后楼建模,对原模型进行模态分析及时程分析,将前后楼抗震能力进行对比,并且检验有限元模型是否合理。总结前后楼设计上对抗震能力的影响因素。3、白鹿中学不同构造模式抗震性能研究,同样采用有限元分析软件ABAQUS对白鹿中学辅助模拟研究,分别设计增设外廊柱、增加构造柱、将原结构减掉一层以及在其基础上变换纵墙厚度等四种不同构造模式,与原型做对比分析探究其破坏机理及抗震能力影响。
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