《多層磚砌體結構的地震倒塌破壞機理及抗倒塌控制》是依託西南交通大學，由許滸擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多層磚砌體結構的地震倒塌破壞機理及抗倒塌控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：許滸
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，我國地震災害頻發，尤其西部地區連續遭受強震，造成了大量建築結構破壞。其中，抗震性能較差的多層磚砌體結構出現大規模倒塌，不僅導致了慘重的人員傷亡，更引起了不可估量的負面社會效應。針對此背景，結合我國現行規範對磚砌體結構“大震不倒”性能目標無明確控制指標的情況，本課題採用現場調查、理論分析、數值模擬和模型試驗相結合的手段，著力研究並解決以下問題：多層磚砌體結構的地震倒塌破壞機理、典型地震倒塌模式及其主體影響因素、不同類型磚牆的一致性恢復力模型、結構的地震倒塌判定準則、抗倒塌性能設計指標及關鍵參數。通過研究：揭示多層磚砌體結構的地震倒塌破壞機理及損傷演化規律、明確其地震倒塌模式、構建多層磚砌體結構地震倒塌分析計算框架並提出倒塌判定標準，最後通過確立其抗倒塌性能設計指標和關鍵設計參數，實現多層磚砌體結構抗地震倒塌的定量控制方法，以期切實落實“大震不倒”設防目標，減少人民民眾的生命財產損失。
結題摘要
近年來，我國地震災害頻發，尤其西部地區連續遭受強震，造成了大量建築結構破壞。其中，抗震性能較差的多層磚砌體結構出現大規模倒塌，不僅導致了慘重的人員傷亡，更引起了不可估量的負面社會效應。同時，由於我國現行規範對多層磚砌體結構的各地震損傷臨界狀態無明確控制指標，導致在結構抗震設計和抗震性能評估時缺乏依據。本課題針對多層砌體結構的地震破壞機制和抗倒塌性能，採用理論分析、模型試驗和數值模擬相結合的研究手段，對地震倒塌判定準則、抗倒塌性能設計指標及關鍵參數開展了定量分析和研究。首先，根據對地震災區中多層磚砌體結構的震害調查結果，明確了構件及整體結構的倒塌機制。採用3D實體單元建立三維足尺精細有限元模型，通過雙向地震激勵作用下的顯式動力時程計算，再現了典型多層磚砌體結構的地震倒塌全過程。通過分析倒塌特徵和倒塌機理，提出了基於水平地震動力時程分析和豎向穩定性靜力非線性分析的地震倒塌分析方法。在此基礎上，開發了磚砌體結構的一致性恢復力模型，並根據國內外大量試驗數據，提出了該模型用於各類磚砌體時的控制參數，包括未約束無洞口砌體、約束無洞口砌體、未約束帶洞口砌體和約束帶洞口砌體。此外，採用基於位移和累計耗能的雙參數指標作為多層磚砌體結構的地震損傷控制依據，並根據大量擬靜力試驗結果，對不同類型磚砌體的各臨界狀態的損傷控制指標進行了重新標定，尤其使倒塌臨界控制指標更接近於試驗中的真實倒塌破壞極限狀態。研究了不同地震動強度下結構的破壞狀態及分布情況，並探討了相關影響因素，為抗震性能分析與評估提供了參考。定量分析了鋼筋混凝土樓板、構造柱和圈樑等約束構件對抗地震倒塌性能的影響，提出了層高、開間、進深等尺寸的建議限值，為抗倒塌設計提供了依據。基於增量動力時程分析和抗倒塌儲備係數，研究了不同構造措施對應的抗倒塌能力，構建了多層磚砌體結構抗倒塌性能的定量分析方法。本課題的研究成果可為磚砌體結構的抗震鑑定以及抗震設計提供參考和依據。
