【碩士】基于有限元分析的砌體房屋加固整體性能的研究

內容簡介

　　【碩士】基于有限元分析的砌體房屋加固整體性能的研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度：2011　　砌體結構是我國住房中常見的一種結構形式，具有就地取材，造價低廉，施工操作簡單等特點，所以在農村普遍使用這種結構?！　? 本文以國家“十一五"重大科技支撐項目——山區(qū)住宅建造施工技術集成應用課題為項目研究背景，用有限元軟件模擬構造柱——圈梁加固的砌體結構和未加固的砌體結構，選取堰河村示范項目中一個具有代表性的砌體房屋——銀杏山莊為研究實例，輸入地震波對結構進行分析，以驗證農村房屋的加固效果和這種方法的實效性。　　研究主要內容包括：(1)分別選取無洞墻體、開洞墻體，選取分離式模型的建立方法，利用ANSYS有限元軟件，按實體尺寸建立模型，采用低周反復荷載加載的方法進行數(shù)值模擬，研究有無洞口的墻體的破壞機理，再比較兩片墻體分別添加構造柱的情況，從強度、剛度、延性、極限位移及抗震性能等多項性能指標進行分析，歸納出構造柱——圈梁系統(tǒng)對墻體構件的性能的改變；(2)按銀杏山莊實測圖紙建立整體連續(xù)式模型，運用時程分析的方法，分析該房屋在地震作用下的縱向地震響應，用構造柱——圈梁系統(tǒng)對原結構房屋進行加固，從基底剪力、頂點位移等比較加固前后結構的整體性能及變形。　　模擬結果表明：(1)在往復荷載作用下，開洞墻體的洞口周圍最容易出現(xiàn)裂縫，洞口大大削弱了墻體的強度，使得開洞墻體的極限承載力較無洞情況在很大程度上降低；(2)通過構造柱加固的砌體墻體，雖然對原結構在強度上提高很小，但極限位移為原結構的2．5巧倍，剛度、延性及抗震性能也大大提高；(3)構造柱——圈梁系統(tǒng)能夠提高房屋的整體剛度，使得整體結構受力均勻，在同一地震波作用下，采用該方法加固的房屋頂點位移約為原結構的1／4?！　? 通過有限元分析方法，本文比較了構造柱——圈梁系統(tǒng)對砌體結構從構件到整體結構的加固情況，從理論上驗證了該加固方法對改善砌體整體性能是可行的。研究成果具有重要的現(xiàn)實意義，該項加固技術能被用于改善砌體房屋整體性能及抗震性能?！　?

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