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钢筋—沥青复合隔震墩砌体模型试验研究

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附表索引

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 结构减震控制概述

1.3 结构隔震

1.4 基础隔震

1.4.1 基础隔震概念及分类

1.4.2 基础隔震技术研究概况

1.4.3 基础隔震理论

1.4.4 基础隔震研究和应用尚待解决的问题

1.5 本文主要研究内容

第2章 隔震墩的设计与性能试验

2.1 隔震墩的构造

2.2 隔震墩的受力特性

2.2.1 竖向钢筋的材性试验

2.2.2 隔震墩的竖向抗压承载力试验

2.3 隔震墩的计算

2.3.1 隔震墩竖向钢筋的稳定计算

2.3.2 地震作用下竖向钢筋截面承载力验算

2.4 钢筋沥青隔震墩工作原理

2.5 隔震墩的施工

2.6 本章小结

第3章 一层砌体模型模拟振动台试验

3.1 试验装置

3.2 隔震墩设计

3.3 模型设计

3.4 模型施工

3.5 加载方案

3.6 量测内容

3.7 试验工况

3.8 试验现象及试验结果

3.8.1 试验现象

3.8.2 试验结果及分析

3.9 本章小结

第4章 两层砌体模型模拟振动台试验

4.1 试验装置

4.2 试件设计

4.3 量测系统与传感器布置

4.4 试验工况

4.5 试验现象及试验结果

4.5.1 试验现象

4.5.2 试验结果及分析

4.6 对于隔震墩房屋抗震构造措施的建议

4.7 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)

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摘要

地震是一种突发性、毁灭性的自然灾害,严重影响人类的正常生活,威胁人类的生命财产安全。中国有80%的国土面积位于地震区,是世界上遭受地震灾害最严重的国家之一,每年地震造成的损失巨大,这其中遭受毁坏程度最严重的又当属农村房屋建筑。近年来中国发生的一系列地震,让人们再一次深刻地认识到中国农村地区房屋抗震承载力普遍不足的现状。受中国农村地区的经济状况和施工条件的限制,既不能采用传统的“硬抗”的方法,也不能采用价格较昂贵的隔震减震方法。
  本文针对广大农村民居低矮房屋抗震能力普遍不足的现状,根据基础隔震理论,在钢筋-沥青复合隔震层的基础上,提出了钢筋-沥青隔震墩。钢筋-沥青隔震墩具有施工简单、造价低廉、耐久环保,且避免湿作业的优点,这些优点使得隔震墩非常适合在中国农村地区推广使用。本文分别以一层和两层单开间砌体结构房屋为研究对象,进行了足尺模型模拟振动台试验。通过隔震墩上、下楼板布置的拾振器测得上下部加速度峰值,用其比值衡量隔震效果。结果表明,在各种振动波输入下,隔震墩吸收了大部分的能量,上部结构加速度可以衰减到40%以下,具有很好的减震效果;在水平方向隔震墩的隔震效果非常明显。随着作动器振动频率的增大,加速度衰减系数也相应减小。隔震墩侧墩与上部结构的相对位移不大,在可接受的范围内。通过一层和两层模型隔震效果的对比,得出在保证安全的条件下,隔震墩竖向钢筋数量越少隔震效果越好。
  本文随后根据试验数据的分析,对采用隔震墩的砌体结构抗震构造措施提出了一些建议。对6度和7度抗震设防烈度地区,可不进行抗震设防。对8度和9度抗震设防区,可以降低一度考虑其抗震构造措施。并提出采用高性能复合砂浆钢筋网(HPFL)条带代替圈梁构造柱加固砌体结构,降低房屋造价。

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