多层砌体校舍抗震加固有限元分析

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砌体结构由来已久,由于其取材容易、造价低廉,过去几十年一直是我国的中小学校舍建筑的主要形式。近年来,我国陆陆续续发生了多次破坏性地震,从各震害情况来看,砌体结构的中小学校舍的破坏造成的人员伤亡和经济损失相比其他结构形式要大。特别是“汶川地震”给中小学校舍造成严重灾害以后,砌体校舍的抗震性能得到了国内外学者的高度重视。同时,全国范围内开展了对中小学校舍建筑的抗震排查、鉴定和加固改造工作。因此,对于加固改造前后砌体结构的中小学校舍建筑抗震能力方面的研究是十分必要的。本文参考国内外学者对砌体结构利用ANSYS有限元模拟方面的成果,模拟了砌体校舍结构在地震作用下的反应,主要内容归纳如下:1、选取萧山区某砌体结构校舍作为算例,采用多线性随动强化模型(MKIN)建立砌体材料的本构关系,利用ANSYS中CONCRETE破坏准则建立砌体校舍结构的有限元简化模型,并以此模拟出了结构在地震作用下的破坏特征。通过有限元模拟与按规范计算的抗震承载力比较,说明有限元法应用于砌体结构地震分析具有一定的适用性。2、通过对片墙的抗侧力的数值模拟论证了植筋在外加构造柱加固中主要起到了防止混凝土柱与墙体脱离的作用,对抗侧刚度的提高并没有效果,接着利用数值模拟比较了无重力作用下外加圈梁——构造柱加固前后砌体校舍的抗震能力。3、利用文献对3组空斗墙片的试验结果,通过模拟空斗墙体抗侧力位移曲线,得到钢筋网片加固前后空斗砌体的名义材料参数,比较了钢筋网片加固前后空斗砌体校舍的抗震能力。
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