豫中传统墙体承重砖木房屋结构性能研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonstructurePerformanceoftraditionalload-bearingwallsystemhousesincentralHenanprovinceByChaoLiuSupervisor：Prof．LipingTongStructuralEngineeringSchoolofCivilEngineering——一May2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中

2、已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：专0趣Et,a明：2014fg5月23日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离

3、校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：剥起日期：2014年5月23日摘要摘要传统墙体承重砖木结构房屋是指墙体由砖材砌筑，前后檐墙直接承托屋架大托，山墙直接承托檩条，四面墙体都承重，而且楼盖和屋盖是由木构件组成的房屋。传统墙体承重砖木结构房屋作为传统民居中主要的结构形式之一，在现存传统砖木结构房屋当中占据较高的比例。在豫中地区，传统墙体承重类砖木结构房屋以其易就地取材、建造技术简单、造价低廉等备受民众青睐，存量相当丰富，为广大民众所继续使用。然而现存传统砖木结构房屋由于

4、建造年代久远，维护修缮不当，加之房屋建造时受技术条件限制没有考虑抗震或其他防灾因素，存在严重的安全隐患。多次地震灾害表明，传统砖木结构房屋的抗震性能较差，一定程度上讲，带病状态下的传统砖木结构房屋，在地震作用下可能会产生更为严重的危害。近年来，业界对城市住宅的结构安全和抗震性能己开展了多方的研究，但是对传统砖木结构房屋的结构及抗震性能研究涉足甚少。因此，开展传统墙体承重砖木房屋结构及抗震性能的研究，有着积极的工程实际意义。在国家“十二五”科技支撑计划课题(课题编号：2013BAL01804)支持下，本文主要做了以下几个方面的研究工作：(1)通过实地调研，获得了传统

5、墙体承重砖木结构房屋的平面、立面及主要构件细部尺寸，总结归纳了房屋建筑材料的传统选用习惯、主要构件连接构造做法，为数值仿真分析模型中相关参数的选取及构件之问连接模拟提供依据。对房屋主要部位构造做法进行了系统阐述，简要分析了房屋结构特点，为进一步结构性能分析及提出改进结构构造方案奠定了基础。(2)由于传统墙体独立承重房屋自重较大，起主要控制作用，并考虑了楼面及屋盖活荷载的作用，本文对房屋进行重力作用下的受力与变形分析。从房屋结构整体来看，纵横墙连接处的顶部及横梁下的墙体的应力水平较高，是结构的薄弱部位。在针对此类房屋进行建造、维修及加固时，应采取必要的构造措施，以提

6、升房屋的结构性能。(3)通过模态分析，获得了结构的动力参数和振型特征。分析结果表明：结构整体横向刚度比房屋纵向刚度弱，这主要和传统墙体承重体系房屋不设置摘要内横墙有关；受山墙顶部截面积减小及屋顶质量大等因素的影响，第二阶振型主要表现为山尖部分的平面外位移。结构的前两阶振型对房屋的动力反应起主要控制作用。相关模态分析结果为进一步进行地震反应分析提供数据支持。(4)为了探讨房屋结构的地震反应，分别进行了纵向及横向多遇地震作用下的受力变形分析。分析结果表明：纵向地震作用下，山尖顶部发生变形集中现象：在横向地震作用下，纵墙顶部发生平面外弯曲变形：纵横墙连接处的顶部、纵墙顶

7、部的中间区域及前纵墙门洞口的底脚部位是结构的薄弱部位。相关分析结果可以为结构及抗震性能的评价及后续研究提供参考。(5)在对传统墙体承重砖木结构房屋进行结构及地震反应分析的前提之下，结合房屋结构受力变形特点，通过借鉴传统民居中的优良构造做法及现有相关研究成果，对木楼盖和木屋盖与墙体之间连接、木楼盖及木屋盖中木构件之间连接、墙体构造措施及门窗洞口等部位提出一系列改进措施，相关研究可以为结构的维修、加固及改造提供参考。关键词：传统民居；砖木结构；墙体承重；结构性能；地震反应分析；AbstractThetraditionalLoad．bearingwallbuilding

8、shast