关中地区农村房屋结构安全性研究与评估-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

Research and Evaluation on Structural Safety of Rural Dwellings of Guanzhong Region A Thesis Submitted for the Degree of Master Candidate：Yang Shaolei Supervisor：A. Prof. Sun Xianghong Chang’an University，Xi’an，China i i ii ii 摘 要 砌体结构是我国农村地区的一种广泛使用的结构形式。然而，历次震害表明，农村 砌体结构房屋破坏严重，造成了巨大的人员伤亡和严重的经济损失，因此对于农村现有 房屋抗震能力的现状进行研究和评估具有重要的理论意义和实用价值。 本文基于关中农村地区砌体结构房屋的现状分析，通过有限元软件 ABAQUS 对其 进行了抗震性能分析，提出了破坏评估标准。 首先，本文针对关中地区农村房屋的安全性进行了调研，概括总结了农村砌体结构 房屋的特点和抗震能力现状，提出了存在的主要问题。着重分析了砌体本构关系模型、 混凝土本构关系模型以及钢筋本构关系模型，为数值模拟鉴定了理论基础。 其次，利用有限元软件 ABAQUS 建立了五个有代表性的典型农村砌体结构房屋模 型，分别对五个结构模型进行模态分析。研究发现：同时具有圈梁和构造柱约束的砌体 结构模型的周期明显小于无约束的砌体结构模型，而仅有圈梁约束未设置构造柱的砌体 结构模型的周期与未设置圈梁和构造柱的砌体结构相比，周期差别很小，这说明在砌体 结构中同时设有圈梁和构造柱对砌体整体性的重要作用。 然后，选取了两条实际记录的地震波和一条人工模拟的地震波，对五种模型结构分 别在 6 度、7 度和 8 度多遇和罕遇地震作用下，分析比较了层间位移反应和损伤破坏程 度，确定了这五种典型砌体结构的性能水平和破坏等级。 最后，提出了将层间位移指标和损伤指标相结合的双重控制指标作为评估农村砌体 结构抗震性能的评估方法，准确评估农村砌体结构房屋的抗震性能现状，为美丽乡村建 设中加固和改造农村房屋提供理论依据。 关键字：砌体结构，抗震能力，性能评价，破坏等级，评估方法 Abstract Masonry structure is widely used in rural areas in China. However, masonry structure of countryside is severely damaged in previous earthquake. The destruction of masonry structures has caused huge casualties and severe economic losses. So, it has important theoretical and practical value to study and evaluate the seismic capacity of masonry buildings in rural areas. This paper analyses the seismic capacity of masonry structure by the finite element software ABAQUS, base on the investigation of the current situation of masonry structure in rural areas. Then a evaluation method of seismic capacity of masonry structure is suggested in this paper. Firstly, the characteristic and the situation of he seismic capacity of masonry structure in rural areas is summarized, base on the security investigation of masonry structures of Guanzhong area. And the main problems are presented. The theoretical basis of numerical simulation is identified by systematically analyzing the constitutive relationship of masonry, concrete and rebar . Secondly, five representative