低度体外预应力加固村镇砌体结构实验研究

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 3次 | 上传用户:terrychou
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砌体结构因其施工简便、造价低廉等显著优点,在房屋建筑结构中被广泛采用。我国村镇房屋建筑结构中,砌体结构是应用最多、最广泛的一种结构形式,然而强度低、抗震性能差等致命弱点,使得砌体结构在广泛应用的同时,也留下了安全隐患。有学者调研显示,我国大部分地区的村镇砌体民居缺乏必要的或完整的抗震构造措施,近年来历次地震中,村镇地区震害表明,缺乏必要或完善抗震构造措施的砌体房屋,其抗震能力极差,一旦遭遇破坏性地震,居民的人身财产安全,将面临严重威胁。结构加固是改善结构抗震性能不足的一条实用的途径,本文针对村镇砌体结构,综合各种因素,对体外预应力加固方法做了简化,更大程度的简化施工过程、降低工程造价,从而更好的满足村镇房屋加固的要求。首先,已有研究表明,单向低度体外预应力可改善砌体结构的抗震性能,本文在此研究成果的基础上,为了更好的改善加固效果,对结构做了双向低度体外预应力加固,以提高窗间墙抗震性能、加强楼板与墙体连接,并与单向加固方法做了对比实验。以研究需要为基准,参考四川省农村居住建筑抗震构造图集,取消部分结构构造措施,设计了一栋二层无圈梁构造柱的砌体结构模型。其次,对单向和双向加固的结构进行了地震模拟振动台实验,进行了常规加载和倒塌模拟,对实验现象及实验数据进行了详细的分析说明。实验结果表明,双向加固比单向加固的结构抗震性能更优:两种加固方案加固后,结构抗震性能均有明显提升[30],双向加固在破坏性很强的地震反复作用时,仍保持一定的承载能力,不至倒塌;两种方法都能提高结构层间位移角限值(即改善结构延性),双向加固后改善更明显;双向加固能很好的满足“中震可修”和“大震不倒”设防要求;应力筋的存在使结构倒塌时,表现出“骨断筋连”的特性,很好的防止了结构倒塌时整体坍塌,使结构倒塌后可以提供一定的生存空间。最后,文章总结了实际震害中,此类结构的破坏模式,并与实验结果进行了对比,得出结论:经预应力加固的结构,抗震性能都会在原来结构的基础上有所提高,使结构更好的发挥其本身的抗震潜力。通过实际震害及实验现象对比,得出双向预应力能使结构抗震潜力更大程度的发挥,也就是说,施工简便、造价低廉的双向预应力加固砌体结构,能有效提高结构抗震性能,可以满足农村地区的加固要求。
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