西北地区农村民房现状及抗震技术研究

在对西北地区农村民房实地调研的基础上,根据承重结构、建筑材料和工艺的不同,将其划归为生土墙体承重房屋、砖砌墙体承重房屋、木构架承重房屋和混合承重房屋.研究表明.不同类型房屋分布具有明显的区域性和年代特征,抗震性能差异较大,但均存在不同程度的地震安全问题;提高西北地区农村民房的抗震能力,需要加快实施农居地震安全工程,加快...     

汶川地震后绵竹、都江堰市房屋震害调查与分析

依据笔者在四川省绵竹市、都江堰市参加建设部组织的汶川地震震后房屋应急评估所取得的资料,对该次地震造成的建筑结构破坏进行了分析,从砖砌体结构、混凝土框架结构、构造问题以及设计与施工缺陷4个方面,论述了各种破坏的形态与成因,讨论了现行设计方法中存在的问题,提出了相应的改进建议。主要结论有：砌体结构的底层墙体强度不足、开间过大、形体复杂是导致其破坏的重要原因,在设计中,应适当提高砌体结构底层墙体的强度,控制房屋的开间,加强形体变化部位;砌体结构的窗下墙应作为连接墙肢的连梁考虑,可以将其设计成抗震设防的第一道防线;框架结构设计中,应考虑框架与填充墙的相互作用,考虑楼梯斜梁或斜板参与结构的整体受力;在现行规范要求的基础上,要适当增加框架柱的截面,节点附近的箍筋应采用焊接封闭箍或螺旋箍;应加强非结构构件的连接与锚固;对乡村房屋建设应予以监管,杜绝结构体系不明确的房屋出现。     

盖州地区农居抗震能力调查

抗震能力调查是地震易发区房屋设施加固工程的基础性工作,农居抗震能力调查是其中的关键环节。辽宁省盖州地区是地震多发区域,农村老旧房屋大量存在,两者共同造成了盖州农村较高的地震灾害风险。依据盖州地区农居抗震能力的实地调查,总结了盖州地区农居的结构特点、年代分布和尺寸特征,并基于抗震能力对盖州地区现有农居进行归类。最后,结合地震中农居的破坏模式,指出了盖州地区农居抗震能力的不足之处,以便在加固工程中采取针对性措施。     

汶川8.0级特大地震极震区不同结构形式建筑物震害简析

对汶川地震中极震区的现场震害调查资料进行了统计分析,分析了钢筋混凝土框架结构、砖混结构、底框架结构3种结构形式的破坏特征和受损原因。分析表明,经抗震设防的房屋震害明显低于未经抗震设防的房屋,实现了预期的抗震设防目标;在经抗震设计的房屋中,钢筋混凝土框架结构的表现是最好的,其次是砖混结构,表现最差的是底框架结构。     

略阳县农居房屋抗震现状调查与评价研究

为精准识别贫困山区农居房屋结构现状完好程度,本文开展略阳县境内41894栋农居房屋抗震现状实地调查,搜集整理域内孕灾环境和致灾因子强度,统计分析域内各行政镇（办）经济水平、农居房屋抗震结构类型和震害等级,预测震害矩阵,计算平均震害指数,并评价抗震能力。研究结果表明:域内农居房屋抗震结构类型包括土木结构、砖木结构和砖混结构;域内农居房屋在VI度地震作用下基本完好的比例为74.04%,在VII度地震作用下发生轻微破坏以下震害等级的比例为83.45%,在VIII度地震作用下发生中等破坏以下震害等级的比例为85.46%;域内农居房屋在地震烈度为VI、VII、VIII、IX、X度时的平均震害指数分别为0.13、0.23、0.32、0.49、0.71,抗震性能较差,不满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。     

无筋砌体农居地震弹塑性有限元研究

利用ABAQUS软件对既有的砌体墙试验结果进行了数值模拟,验证了模型的正确性以及混凝土损伤塑性模型对模拟砌体结构受力性能的可用性。在此基础上,借助实地调查获得的结构参数和材料性能数据,以重庆典型农居建筑为例,建立了无筋砌体农居的三维有限元模型,对数值模型进行了动力特性分析和不同烈度下多遇及罕遇地震的动力弹塑性时程分析,并建议了无筋砌体结构农居在不同地震烈度破坏下墙体表面积受拉损伤率的临界值。最后,利用既有文献提出的层间位移角限值,分析了该农居的破坏程度,比较了墙体表面积受拉损伤率和层间位移角限值衡量砌体结构的破坏程度。分析结果表明:提出的墙体表面积受拉损伤率和层间位移角限值衡量砌体结构破坏程度吻合良好;当墙体表面积受拉损伤率小于1%时,结构轻微破坏;当位于1%~5%时,发生中等程度破坏;当位于5%~30%时,发生严重破坏;当大于30%时,结构倒塌。     

村镇既有砌体结构抗震加固新技术研发与示范

村镇房屋多数为砌体结构,具有抗震构造要求少、施工质量差、监管不利等特点,历次地震中大量村镇自建房屋倒塌,给人民生命及财产带来了巨大的损失。不幸的是现有的传统加固方法虽然可以满足部分工程应用,但是由于其工期长、造价高、对环境影响较大等缺点,无法满足村镇砌体房屋的加固需求。针对这一问题,结合既有砌体的结构特点和后张预应力技术的优势,提出了一个抗震加固新技术;通过实验室对比试验考察了新型加固技术的特点和优势;并通过实际的农村自建房加固改造工程,验证了新型技术在既有砖砌体结构抗震加固方面的优越性。结果表明:与同条件下未加固的墙体相比,采用后张预应力加固方法可提高墙体的延性,及墙体带裂缝的工作能力,同时也可以提高墙体的抗震承载力;通过示范工程可知,与传统抗震加固技术相比,该技术具有施工工艺简单、工期短、造价低、施工过程中建筑物仍可正常使用等优势。     

墙体开洞影响下房屋砖砌体结构地震易损性分析

为获取可靠的墙体开洞影响下房屋砖砌体结构地震易损性分析结果,采用ABAQUS有限元分析软件构建房屋砖砌体结构墙体模型,设置合理的墙体模型参数和数值模拟参数;对比模拟数值与以往研究的测试值,证明所构建模型参数取值合理;将截取的峰值段江油地震波作为上述模型的地震动输入,根据测得的房屋砖砌体结构的力学变化数据,分析房屋砖砌体结构的地震易损性。分析结果表明:地震情况下,随着墙体开洞率的增加,墙体荷载能力下降、墙体水平承载力增长幅度降低、墙体相对刚度退化率增加;墙体开洞数量越多,房屋砖砌体结构侧向刚度下降越快。因此分析得出墙体开洞率大、墙体开洞数量多,房屋砖砌体结构的地震易损性越显著。     

芦山地震框架结构震害分析

根据芦山地震现场考察结果,介绍了框架结构房屋填充墙、楼梯、柱、梁、板、玻璃幕墙、飘窗和吊顶的震害特征,并为增强框架结构房屋防震减灾能力提出建议:(1)经过抗震设计并且按照规范施工的钢筋混凝土框架结构房屋具有良好的抗震性能,值得推广应用;(2)框架结构楼梯间墙体震害相对较重,建议完善框架结构楼梯间的设计方法和抗震构造措施;(3)注意填充墙对整体结构的抗震贡献和影响,要加强填充墙与框架梁柱的构造连接措施,可以选用轻质材料与框架柔性连接,并避免填充墙倒塌伤人;(4)要重视玻璃幕墙与主体结构的连接构造,避免玻璃幕墙脱落伤人;(5)对吊顶和广告牌等非结构构件,要做好构造和连接,防止坠落造成人员伤害。     

云南漾濞MS6.4级地震土木结构房屋震害分析

通过对云南漾濞MS6.4级地震影响区范围内房屋震害调查发现,区域内土木结构房屋破坏较其他结构严重,主要分为"穿斗式"和"墙抬梁式"两种类型,两者在地震中的破坏虽有相同,但也各有特点.文章从两种类型土木结构房屋破坏比较明显的主体架构、屋顶、墙体和地基部位进行震害特点分析,结合调查情况发现造成房屋受损严重的主要原因为房屋自身结构缺陷抗震性能差、地震频发加重房屋震害、地形条件造成不均匀沉降.     

Earthquake-induced damage detection and localization in masonry structures using smart bricks and Kriging strain reconstruction: A numerical study

The intrinsic vulnerability of masonry structures to seismic events makes structural health monitoring of the utmost importance for the conservation of the built heritage. The development of piezoresistive bricks, also termed smart bricks, is an innovative technology recently proposed by the authors for the monitoring of such structures. Smart bricks exhibit measurable variations in their electrical properties when subjected to external loads or, alternatively, strain self-sensing capabilities. Therefore, the deployment of a network of smart bricks into a masonry structure confers self-diagnostic properties to the host structure. In this light, this paper presents a theoretical investigation on the application of smart bricks to full-scale masonry structures for seismic assessment. This includes the study of the convenience of providing electrical isolation conditions to the sensors, as well as the effectiveness of smart bricks when installed into either new constructions or in pre-existing structures. Secondly, numerical results are presented on the seismic analysis of a three-dimensional masonry building equipped with a network of smart bricks. Finally, in order to map the strain field throughout the structure exploiting the outputs of a limited number of sensors, an interpolation-based strain reconstruction approach is proposed.     

带竖向构造钢筋再生混凝土砖结构振动台试验研究

提出了带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体结构,进行了2个两层再生混凝土砖砌体房屋结构1/2缩尺模型的模拟地震振动台试验研究,2个结构模型的墙体厚度均为120 mm,一层设有门洞和窗洞,二层设有窗洞。2个模型中,1个为带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋,1个为普通无竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋。试验中输入El Centro地震动,测试分析了台面加速度反应、一层和二层顶板加速度反应、结构层间位移反应以及各阶段结构损伤与破坏特征等。研究表明:带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋比普通再生混凝土砖砌体房屋的破坏程度轻,墙体裂缝位置相对错动小,抗震性能显著提高;带竖向构造钢筋再生混凝土砖砌体房屋可用于地震区村镇建筑。     

北京地区农村砖木结构振动台试验研究

为了了解北京地区典型砖木结构(木柱支撑,木屋盖,外砖墙)农村住宅结构的抗震能力,根据北京地区这类农村住宅结构的调研结果,本文介绍了一座典型砖木结构单层三开间农村住宅2/3缩尺振动台试验结构模型的设计与动力试验结果。按照北京地区8度抗震设防的要求,分别完成了模型在设计小震(0.072g)、中震(0.2g)和大震(0.4g)条件下的振动台动力试验,量测了模型的动力响应,记录了不同激励水平下模型的开裂情况。基于试验结果,分析了这种结构的抗震能力以及该类型房屋的抗震薄弱点,为制定这类结构的抗震加固方案提供依据。     

三峡库区农民自建房抗震性能调查

通过实地调查与问卷调查相结合的方式,从结构类型及层数、建设场地选址、建筑材料、地基基础和抗震构造措施、墙体、楼屋盖、设计施工、质量通病、抗震能力及农民抗震意识等方面对三峡库区农民自建砖混房屋的抗震性能进行调查研究,结果发现农民自建房存在选址随意、材料质量低劣、缺乏正规的设计指导、施工方式粗放、质量通病等严重影响抗震性能的问题,并提出了编制村镇民居选址、规划和设计指南,加强村镇建筑材料的质量监管,建立农村民居抗震减灾技术服务网等措施和建议。调查结果为三峡库区农民自建房的抗震鉴定和加固改造提供参考。     

Experimental and analytical investigation of seismic stability of masonry walls at Beauharnois powerhouse

The seismic stability of the facade brick-masonry walls of the machinery building of the Beauharnois powerhouse near Montreal, Quebec, Canada were investigated numerically by use of non-linear models and applying experimental methods on site and on the IZIIS’ seismic shake-table. The dynamic properties of the machinery building were obtained by ambient vibration measurements. Based on these results, a model of a representative part of the building, consisting of steel frames and brick masonry wall, was designed and constructed to the reduced scale at the IZIIS’ Dynamic Testing Laboratory and then tested on the two-component shake-table. The geometry of the original structure was completely scaled to 1/3, consisting of many realistically simulated details such us: brick layers, steel columns, openings, window frames, steel connectors between brick layers, number of layers, brick dimensions, etc. The material used for the model was: original steel for the frame structure and bricks of reduced mechanical properties for the masonry wall, close to the similitude requirements according to the Backingham’s theorem, valuable for adequate artificial—mass simulation model as well as true replica simulation model. More than 50 seismic tests were performed considering the design earthquake Nahanni NWT, H1, with a time scaling factor of 3^1/2, and acceleration scaling factor 1, according to the model design rules. The intensity of the applied input earthquake excitation was from 0.05 to 1.2 g. The design peak acceleration of Nahanni earthquake was 0.2 g. The cracks development was stated at 0.7 g input acceleration. These were concentrated around the openings. No collapse happened even under the strongest earthquake input. The numerical part of this paper deals with formulation/application of the critical plane approach to seismic analysis of masonry structures. Starting with the constituents, i.e. mortar and bricks, the macroscopic strength properties of masonry were established based on numerical homogenization. Generally, based on all the performed experimental tests, considering some simplifications and assumptions in the constructing details, as well as in the design of the model, the global conclusion is that the existing wall is very well incorporated in the steel structure of the powerhouse. The complementary stiffness of the steel frame and the brick masonry wall produces interactive deformation of the system. Only local cracking and relative displacement between the wall and the steel frames could be expected in the case of a strong earthquake.     

江苏高邮、宝应MS4.9级地震现场震害调查与破坏原因研究

江苏高邮、宝应Ms4．9级地震在极震区造成了数10间农村民居不同程度和不同方式的破坏,出现人员伤亡。震后对地震灾害现场进行震害调查与破坏原因研究,典型的震害特征包括砖砌体、砖木和砖混结构房屋局部倾倒、墙体贯通开裂、房顶瓦片掀翻和烟囱倒塌等。农村民居遭到破坏的主要因素包括：选址不当、施工质量较差、砂浆强度不够、缺少圈梁和构造柱等。同时,分析了竖向地震作用和鞭梢效应等地震效应,讨论了砖砌体和砖混结构抗震设计的加固方法和改善抗震性能的构造措施等,为农村民居的抗震设防和减轻震害损失等提供参考。     

Shaking table model test and engineering practice of a new gypsum-adobe walls dwelling in Xinjiang autonomous region, China

The paper introduces a new type of green building which suits for the construction of rural dwellings in Xinjiang, China. Results of the shaking table test on building model show that the single-layer gypsum-adobe structure has better seismic performance. And it also analyzes the construction features and engineering practice, which means that it is significant to extend this type of building to the drier regions in China.     

不同烈度区农村自建砖砌体房屋震害特征研究

农村自建砖砌体房屋通常没有正规的设计和施工导致该类房屋抗震性能较差。文中以汶川8.0级地震为例,在不同烈度区选择具有代表性地区的农村自建砖砌体房屋为研究对象,分析了该类型房屋不同烈度区的震害特征。通过使用数量化术语的震害描述,对在不同烈度区的农村自建砖砌体房屋的墙体、楼板屋盖、附属结构的破坏进行了震害分析,得到了地震作用下仅考虑结构振动破坏时该类型房屋的破坏特征。最后也给出了降低农村自建砖砌体房屋震害的一些建议。     

屋盖MR智能隔震系统对升船结构顶部厂房地震鞭梢效应的模糊控制

基于抑制升船结构顶部厂房地震鞭梢效应的目的，本文提出了升船结构顶部厂房屋盖MR智能隔震模糊控制的思想。文中，在建立屋盖智能隔震升船结构计算力学模型的基础上，建立了屋盖MR智能隔震系统对升船结构顶部厂房地震反应模糊控制的设计计算方法。文中并以中国某大坝巨型升船结构为背景，设计了屋盖MR智能隔震系统对升船结构顶部厂房地震反应模糊控制的控制系统。仿真分析和对MR阻尼器的参数研究表明，安装合适的屋盖MR智能隔震系统并采用模糊控制策略能有效地抑制具有不确定参数升船结构顶部厂房地震反应的鞭梢效应，且模糊控制器能保持较好的稳定性能。     

多尺度分割和深度学习相结合的倾斜摄影三维影像建筑物震害信息提取

采用多尺度分割和深度学习相结合的方法对震后倾斜摄影三维影像建筑物震害信息进行提取,获取建筑物的屋顶和墙体多种破坏信息。以2017年九寨沟M_S7.0地震后倾斜摄影三维影像为例,依据三维影像建筑物顶面和墙体等进行样本的多尺度分割,样本分为完好建筑物面、破坏建筑物面、其它地物和背景等三类,选取211个100×100像素的样本集对卷积神经网络模型进行训练,采用训练后的模型提取灾区千古情风景区和漳扎镇小学的建筑物震害信息,并将提取结果与目视解译结果进行精度对比,结果显示:破坏建筑物面提取精度分别为65.5%和71.1%,总体分类精度分别为82.1%和84.1%,卡帕（Kappa）系数分别为68.7%和64.9%,表明该方法在倾斜摄影三维影像建筑物震害提取方面具有一定的优势。