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我国是世界上遭受地震灾害较为严重的国家之一,地震给人们的生命财产造成严重损失。在广大的农村地区,还存在着量大面广、抗震隐患大的木构架承重房屋。我国西南地区经济相对落后,木结构民房没有经过正规的抗震设计,抗震性能较差,严重威胁人们生命及财产安全。新建房屋抗震性能有所提高,但仍存在很多问题,再次遭受地震时可能导致较大的震害,因此对西南地区木结构民房抗震性能研究尤为重要与紧迫。 本文结合国家科技支撑计划“不同地区村镇建筑适宜性抗震关键技术研究与示范(2011BAJ08B04)”,通过西南地区木结构现状调查和模型振动台试验对该地区房屋的抗震能力现状进行评估,主要内容包括: 1.通过实地调查,掌握了西南地区木结构房屋的结构特点及抗震性能现状,分析了存在的问题及产生的原因,最后提出了提高村镇民房抗震性能的建议。 2.完成西南地区木结构民房1∶2缩尺模型振动台试验,对比研究了耗能扒钉加固前后模型在不同烈度地震作用下抗震性能。试验结果表明:木结构房屋由于整体刚度较小,结构较柔,加上木柱浮搁础石的构造使得上部结构加速度反应明显衰减,模型上部结构地震作用减小的同时位移增大,在大震作用下结构可能由于产生过大变形而破坏。有损伤结构通过耗能扒钉加固可以恢复到原有的抗震性能,耗能扒钉在大震下屈服耗散能量,罕遇地震作用下层间位移角约为1/70,耗能减震效果明显,可广泛应用于村镇地区木结构民房的抗震加固。 3.通过SAP2000软件,考虑几何非线性、材料非线性和连接单元非线性对振动台模型进行非线性动力时程分析。研究表明:数值模拟结果与试验结果相对吻合较好,能够较好地把握结构地震响应规律。 4.对耗能扒钉进行反复荷载拉压试验,并与有限元进行对比。在此基础上,对不同尺寸耗能扒钉双折线骨架曲线进行数值拟合,并为加固提供理论依据。