砌体结构的非线性分析与研究

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砌体结构是世界各国所广泛采用的一种古老的结构形式,它以其独特的优势在我国现有的工业与民用建筑中占了相当大的比例,而且在今后很长的一个时期内,大量的建筑都将是以砌体结构为主。然而,由于砌体材料物理性质不均匀,承受外荷载时。由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,砌体结构是我国当前建筑中使用最广泛的一种建筑形式;这种结构抗震能力差,在历次地震中遭受严重破坏。特别是“汶川地震”给砌体结构造成的严重震害,更是引起了国内外的学者的高度重视。为此,本文在国内外学者分析研究的基础上研究了砌体房屋的抗震分析,主要进行了以下几方面的工作:1.首先阐述汶川地震下砌体结构的震害特征及砌体结构研究现状;2.采用等效框架建模方法对砌体结构进行简化建模,并采用有限元软件SAP2000对结构进行静力弹塑性分析,进而得到结构的基底剪力与顶点位移曲线,各塑性铰的出现顺序;3.本文根据墙体开洞对抗震能力的影响,首先保持开窗宽度不变,改变其高度,进行一系列静力弹塑性分析,比较各种模型的能力曲线与塑性铰的分布情况;再根据开窗高度不变,改变其宽度,进行一系列静力弹塑性分析,比较各种模型的能力曲线与塑性铰的分布情况;最后以开窗宽度不变,改变其高度为基础,加设构造柱和圈梁,进行静力弹塑性分析,与未加构造柱和圈梁的模型进行比较;4.采用相同的地震地面运动但具有不同PGA系数,对砌体结构进行一系列非线性时程分析,得到各比例系数下的最大基底剪力与最大顶点位移值,由此绘成最大基底剪力与最大顶点位移曲线,本文采用SAP2000中的地震波进行运算。
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