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多层砖混砌体房屋是我国的一种传统结构形式,由于其施工简便且造价较为低廉,因此在我国广大农村地区被广泛使用。砌体结构是一种脆性结构,抗拉、抗剪能力低,整体性和变形性能较差。在强烈地震作用下,易发生脆性的剪切破坏,抗震能力较弱,地震时的破损率与其他类型的建筑相比较高,我国历次地震的调查结果都表明了这一点。2008年汶川地震给我国造成了巨大的人员伤亡和经济损失,其中农村民居损失惨重,大量农村民居脆性倒塌,这是此次地震给我们留下最大的印象和教训。长期以来,由于经济落后和缺乏抗震知识,农村民居在建造的时候基本上都没有经过设计院进行设计,施工质量也得不到保障。因此农村民居的抗震能力一直处于一个很低的水平。武汉市农村民居也存在类似的情况。因此,对武汉市农村民居的抗震性能有一个全面的认识,以及如何提高武汉市农村民居的抗震能力是一个必须要解决的问题,也具有重要的现实意义。
本文所做的主要工作有:
(1)分析了历次地震中砖混结构的破坏形态,同时对武汉市历史上的有感地震作了简要的介绍。
(2)对武汉市农村民居做了较为全面的抗震普查,具体涉及到房屋的建造年代、面积、层数、结构形式、圈梁构造柱布置情况、墙体做法、楼梯做法、楼(屋)盖做法等。通过为期半年的普查,课题组对武汉市的农村建筑有了一个较为全面的了解,并对武汉市农村民居的现状做了总结。抗震普查为下一步工作的开展提供了铺垫。
(3)通过普查可以看出,武汉市农村民居中空斗墙所占的比例大概在70%以上,面大量广,对其抗震性能进行研究具有较大的现实意义。课题组选取了一栋典型的空斗墙建筑来研究。通过对该空斗墙建筑进行静力和动力测试,得出建筑物的相关物理力学属性和动力性能参数,从而为下一步的有限元分析提供必要的原始数据。有限元分析分别采用了SAP2000和PKPM,通过两个有限元软件的分析,课题组对空斗墙结构的抗震性能有了一个较为深入的认识。
(4)综合抗震普查和有限元分析的结果,对武汉市农村民居的抗震性能作出评价。对不满足抗震设防要求的空斗墙砌体结构提出了一些建议和加固方案。
农村民居是一种比较特殊的建筑,表现为低层、结构较简单等。论文中通过计算和分析来评价空斗墙抗震能力只是选取典型,以点带面的做法。论文所做的工作,旨在为武汉市农村民居的抗震设防研究提供一定的支持,从而为适合武汉农村民居的相关规程的顺利及时的出台做出一些贡献。