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时间:2018-11-28
《分析砖混建造抗震能力测试之三——基于外加圈梁和构造柱结构》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、分析砖混建造抗震能力测试之三——基于外加圈梁和构造柱结构-->第一章绪论1.1引言目前我国75%-80%的住宅为砲体结构,具有取材方便,工艺成熟,简单经济等优点,在农村和城镇地区仍是不可取代的结构形式。但由于其抗拉、抗剪、抗弯能力很弱,承受水平地震作用能力较低,地震发生时很容易遭受损伤甚至倒塌。建国初期,很多砲体房屋基本未考虑抗震设防,而是凭实际经验设计建造,还有一些砲体结构房屋虽然按早期的抗震规范设计建造,由于受当时经济技术的制约,也不能达到现行抗震设计规范要求,为减少地震带来的损失,对这些房屋的抗震性能及加固措施的研究显得尤其重要。历次地震表明,砲体结构
2、的抗震能力很差,1976年唐山地震和2008年汉川地震中,砌体结构震害要比其他房屋严重很多,有些砲体房屋虽受到严重破坏,但不倒塌,经震害研宄发现,这部分建筑按照当时的《建筑抗震设计规范》设计建造,其抗震性能有了显著的改善,而那些未按抗震设计规范建造的砲体房屋破坏尤其严重,震后恢复过程中,有些建筑物虽然破坏严重,但通过采用一些修复加固方法,仍然能达到抗震设防标准。唐山地震发生后,很多未考虑抗震设防的砖砲体结构及时进行了修复加固,主要采用外加圈梁和构造柱的加固方法,现阶段这种形式的结构仍大量存在,这类建筑的抗震性能如何,现阶段缺乏确凿的试验和理论依据,本文研究这
3、类砖砌体房屋的抗震性能具有较强的实用意义。1.2国内外棚体结构加固的研究现状我国是地震多发国家,据可靠记载,前后共发生2600多次破坏性地震,上世纪70年代的唐山、海城两次大地震,大量多层砲体房屋倒塌破坏,给人民带来了巨大的经济财产和生命损失,随后科研工对砌体结构进行了大量的理论和试验研究,并提出一些改善体结构房屋抗震性能的构造措施,使得多层砌体房屋满足了“三水准”的抗震设计要求,圈梁构造柱是最为有效的措施之。试验表明,利用构造柱和圈梁等延性构件对砌体结构形成分割、包围,必要时在墙体内设置水平拉结钢筋的构造措施,能大大提高棚体结构的变形能力,改善了棚体结构的
4、抗震性能。建国初期建筑房屋一般均未考虑抗震设防,而在此阶段设计建造的房屋没有采取相应的抗震设防措施,难以抵御地震的袭击,1974年颁发《工业与民用逮筑抗震设计规范》成为新的参考,此后我国开始考虑提高建筑物的抗震设防能力,并陆续颁布《抗震规范》;2008年汶川地震震害调查中发现,按照现行规范设计建造的房屋建筑都能达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防水准,汶川地震后,对原规范进行及时修订,《建筑抗震设计规范》提高了体育场馆、博物馆、文化馆、图书馆、商场、交通枢纽等人员密集的公共服务设施的抗震设防标准;新的抗震规范作为建筑抗震设防的新标准,为我国建筑抗震设计
5、提出了新的要求。在砲体结构中砖墙体占有很大的比例,自重和刚度都很大,地震过程中吸收的能量较多,因而更易发生破坏,砖墙既是承重构件又是抵抗水平地震作用的构件,因而保证墙体在地震作用下的整体性,可以有效避免砌体结构在地震作用下的倒塌。在强震作用下,砌体结构的墙体承受竖向荷载和水平荷载,大部分墙体处于复杂的应力状态,对砌体结构墙体进行抗震加固可以有效提高其抗震能力,抗震加固实质是为了改变结构的受力状态,提高结构的承载力和延性,并加强各个构件的紧密连接,防止由于其刚度突然变化致使构件薄弱处产生不必要的偏移,砌体结构的破坏主要集中在房屋的转角位置,纵横墙连接处,楼梯间
6、、房屋的变形缝处,门窗处等所以在修复加固的同时应加强这些薄弱部位的抗震能力。第二章模型的设计与制作2.1模型设计结构模型为二层砖砲体结构,模型单开间单进深,结构未加固前墙体长3840mm,宽2640mm,层高2200mm;墙厚240mm,墙体采用强度等级为MU10烧结普通砖砌筑,砖墙采用一顺一丁的砌筑方式,混合砂楽设计强度,楼板采用混凝土预制空心板,结构基础为现饶钢筋混凝土底板,混凝土设计强度等级为C20,长宽分别为4240mm、3040mm高度为300mm。随后对该砖砌结构釆用外加圈梁钢筋混凝土柱的加固方法进行施工,加固方案严格按照抗震加固规范进行,结构模
7、型在北方工业大学结构实验室完成,图2.1模型的结构布置图、各层平面图、立面图。2.2模型制作根据砌体抗震加固规范,外加柱在原结构房屋四角处设置,为了更好的与原基础连接,将原基础的四角凿去,并由底层设起沿房屋全高贯通,L型外加构造柱尺寸为600*600*200立方毫米,施工图如2.2所示,混凝土设计强度等级为C20,外加柱转角处纵向钢筋采用纵筋为二级钢,并双排布置,箍筋采用一级钢、的钢筋,同时在楼层和层高处设置拉结筋和销键,使得结构与原墙体、原基础可靠连接,拉结筋采用的钢筋,长度为1.7m,紧贴横墙布置,拉结筋一端铺固在外加构造柱里,另一端错固在尺寸为120*
8、120立方毫米,墙体孔洞里如图2.3所示,随后用混凝
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