磚砌體結構的延性破壞機制抗震設計及評估研究

《磚砌體結構的延性破壞機制抗震設計及評估研究》是依託西南交通大學，由吳昊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：磚砌體結構的延性破壞機制抗震設計及評估研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：吳昊
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

砌體結構房屋的外縱牆一般為結構抗震的薄弱環節，縱向地震作用下牆體的破壞機制對結構的抗倒塌能力具有重要影響，開展砌體結構延性破壞機制設計及評估研究對於進一步完善砌體結構的抗震設計與強震破壞機制控制研究均具有重要意義，本項目提出砌體結構房屋的兩階段抗震設計過程，即第一階段多遇地震下的構件截面承載力設計和第二階段強震作用下的破壞模式設計，並針對縱牆的強震破壞模式設計提出“強豎向-弱水平-強耗能”的設計思路，即增強窗間牆的抗震能力、保證窗下牆的破壞先於窗間牆以及提高結構的耗能能力，本研究擬採用模型試驗和數值模擬方法研究窗下牆在側向荷載作用下的力學行為以及結構延性破壞機制的形成機理，探討窗下牆的受力特徵及關鍵影響因素，建立考慮過梁和樓板等影響的砌體窗下牆抗震承載力計算模型，揭示窗下牆在結構延性破壞機制形成中的作用，為進一步開展砌體結構房屋強震破壞模式設計研究提供研究基礎。

結題摘要

砌體結構是我國中低層建築中套用最廣泛的結構形式，但由於砌體房屋一般自重較大，強度低、延性和整體性差，體系單薄，結構遭遇強震作用時容易簽旬民發生嚴重震害，尤其是低烈度設防區和設防標準較低的普通砌體結構房屋的倒塌率較高。為改善極震區多層砌體結構房屋的抗倒塌性能，保證結構在受到超出大震烈度的強震作用時具備與遭遇烈度相適應的抗倒塌能力，以及進一步完善多層砌體結構房屋的抗震設計與評估研究，有必要對砌體結構房屋的多道抗震設防、強震破壞模式及其合理控制、既有結構強震破壞機制評估等進行系統研究。 本課題針對我國現行設計規範和店付有關多層砌體房屋抗強震設計方面的不足，對砌體房屋抗震設防目標和設計方法進行了研究，將傳統的“三水準”設防目標拓寬為“四水準”，即“小震不壞、中震可修、大震不倒、強震不垮”，為實現該設防目標，進一步提出了砌體結構房屋二階段抗震設計的和店料朵思路，將整個抗震過程明確劃分為兩個階段，即第一階段多遇地震下基於構件截面承載力抗震驗算和抗震構造措施保證延性的結構基本抗震能力設計和第二階段結構強震破壞模式設計，其中，該階段的設計對策側重於“抗”， 設計過程和目標等與傳統的結構抗震設計方法一致，通過第一階段設計保證結構的基本抗震性能，實現結構“小震不壞”“中震可修”和“大震不倒”的基本設防目標；第二階段策略強調以“控”為主，即以控制結構整體延性為設計目標，通過對結構中關鍵構件跨她遙強震破壞模式和破壞順序的合理控制使結構能夠形成有效的抗震機制，使糠拔符結構形成多道抗震防線，最大限度地發揮結構的延性和耗能能力，提高結構層次的抗震儲備水平，通過第二階段設計實現“強震不垮”的特殊設防目標。通過2個兩層砌體結構模型低周反覆載入試驗驗證了結構強震破壞模式設計思路的可行性和有效性。 針對既有砌體房屋的抗震評估，基疊紋恥乎於傳統的結構抗震鑑定方法提出了考慮強震破壞模式的多層砌體房屋二次評估方法，即首先通過一次評估明確結構的基本抗震能力是否滿足“三水準”設防要求，滿足要求的進一步進行二次評估，即以結構強震破壞模式為主要指標的評估，進而根據一次、二次評估結論對結構的實際抗震能力進行綜合評價婆贈，為進一步採取抗震加固等措施提供科學依據。