砌体结构的非线性性能模拟及大震不倒对策研究

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砌体结构在我国农村地区使用广泛。但是历次地震灾害表明,砌体结构在地震中受到的破坏比较严重。砌体结构的破坏造成了大量的人员伤亡和财产损失。但目前对砌体结构的非线性性能研究较少。目前的研究成果基本上都是处于弹性阶段,对砌体结构进入弹塑性阶段的研究较少。虽然,已有的研究成果表明砌体结构能够进入的非线性程度较小,但是,砌体结构一旦进入非线性之后,由于砌体这种材料的脆性性质,导致砌体结构在地震作用较大时,容易遭到严重的破坏。因此,有必要对砌体结构的非线性性能和抗震性能做进一步的研究。主要完成了下列工作:①探讨了采用有限元软件ABAQUS来建立砌体结构的有限元模型时需要注意的问题。并且研究了建立砌体结构的有限元模型时在ABAQUS中相关参数的设置问题。②对素砌体墙片和有圈梁和构造柱约束的砌体墙片的受力性能进行了研究。主要考虑了顶压大小和砂浆强度等级不同的影响。③研究了砂浆强度等级不同对砌体结构的非线性性能和抗震性能的影响。④研究了横墙开洞对砌体结构的非线性性能和抗震性能的影响。⑤研究了砌体结构在大震下的破坏性能与砌体结构的超强系数的关系。通过对以上内容的研究,取得的研究成果主要如下:①通过合理的参数设置和网格划分,采用有限元软件ABAQUS来模拟分析砌体结构的各种受力性能,其结果是可靠的。②顶压大小和砂浆强度等级的不同对素砌体墙片和有圈梁构造柱约束的砌体墙片的受力性能有明显的影响,主要体现在对抗剪承载力和延性这两方面。③可以利用砌体结构在小震作用下计算得到的超强系数去预估砌体结构在大震作用下的破坏状态。分析人员也可以利用受拉损伤面积百分比和受拉损伤参数值去判断砌体结构在大震作用下的破坏状态。
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