一种新型砌体结构的设计及其地震加载破坏分析

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本文根据张文芳教授提出的烧结普通砖砌体结构在强震作用下承重墙呈现弯曲破坏形态,即砌体结构房屋在强震作用下,墙体在下部产生可以逆向闭合的受弯裂缝,从而避免剪切破坏。达到使砌体结构在罕遇地震下不仅可以做到大震不倒的水准,而且还可以通过简单的修理甚至不需要修理就可以继续使用的目的。简述了砌体结构的种类、优缺点以及发展过程,详细描述了其在地震作用下的破坏形态。阐述了国内外学者在砌体结构方面做出的巨大贡献,并找出了目前砌体结构方面研究的不足之处,提出了本文的研究内容及目的。本文对试验墙体Ⅰ-TB1和Ⅰ-TB2的设计,制作以及组装过程进行了简要的描述,对其加载过程中的墙体损伤情况和最终破坏形态进行了详细的描述,对其滞回曲线和骨架曲线进行了分析。通过使用ABAQUS对试件模型Ⅰ-TB1(带构造柱的砌体墙片)和模型Ⅰ-TB2(带构造柱与窗台墙的砌体墙片)进行有限元模拟分析,对砌体结构的本构关系进行了汇总、整理以及分类。对ABAQUS的建模过程以及参数设置做了详细的描述。对模型施加了50s往复荷载,通过后处理得到模型的受拉损伤及受压损伤云图,分析了其破坏过程及破坏形态;通过后处理提取了模型的滞回曲线和骨架曲线,并做出了分析。通过使用ABAQUS对五层砌体结构房屋进行有限元模拟分析。通过建立两个模型:模型一窗下墙与窗间墙分隔开(为了使窗下墙与结构本身没有接触用线荷载代替);模型二窗下墙与窗间墙相连进行罕遇地震作用下对比分析。介绍了地震波的选取方法,并对两个模型进行模态分析。在罕遇地震作用下,对比分析了两个模型的层间位移角,通过对比其受拉损伤云图来确定其墙体损伤情况,对比其最大主塑性应变云图确定其开裂位置。研究了窗下墙对其结构抗震性能的影响。
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