天津市典型老旧民居抗震能力分析

本文对天津市典型老旧民居进行了抗震能力分析,介绍了它们的结构形式,抗震性能。并根据相应的规范和标准,对其中一幢民居楼进行了抗震能力分析和鉴定。研究表明,在遭受Ⅶ度小震时,顶层中等破坏;Ⅷ度中震时,顶层严重破坏;Ⅸ度大震时,顶层倒塌。建议尽快进行抗震加固。本文指出了抗震薄弱环节,并给出了抗震加固措施。本文可为天津市典型老旧民居的抗震加固提供科学依据和技术支持。     

天津市小洋楼民居抗震能力分析

小洋楼是天津的特色建筑,部分存在抗震薄弱环节,但国内对该类建筑的抗震能力研究较少,基于此,本文针对天津市劝业场街区部分特色建筑进行了抗震能力分析。通过对一栋典型民居的抗震研究表明,在遭受VII度小震时,该结构顶层中等破坏,VIII度中震时,顶层严重破坏;IX度大震时,顶层倒塌,建议尽快进行抗震加固。本文针对抗震能力研究给出了抗震加固措施的建议,研究成果可以为天津市小洋楼民居的抗震加固提供科学依据和技术支持。     

柱承式筒仓结构在接连二次地震作用下的动力响应和抗震性能研究

为了研究二次地震作用对关系到国家粮食安全储存的筒仓结构的抗震性能的影响,本文利用ANSYS非线性有限元时程分析程序,对柱承式筒仓结构分别进行一次和接连两次地震作用下的弹塑性时程分析,研究不同强度的二次地震作用对筒仓结构的影响程度,比较分析柱承式筒仓结构在一次和接连两次地震作用下的响应特点和抗震性能。计算分析结果表明:一次地震作用下,柱顶和柱底出现严重薄弱部位,环梁和仓壁损伤较小;二次地震作用后结构刚度明显降低,累积损伤明显增加,抗震能力明显降低。分析结果对筒仓这种特种结构在主余震作用下的抗震性能的系统性、规律性认识具有重要的借鉴意义,可为地震区筒仓结构的抗震设计和一次地震作用下已损伤的筒仓结构是否需要维修加固提供更可靠的科学依据。     

基于性能的大跨径斜拉桥主塔概率地震风险分析

地震作用下,若斜拉桥主塔发生损伤,将使整体损伤风险明显提高。因此对斜拉桥主塔进行地震易损性分析来评定主塔的抗震能力,进而评估斜拉桥主塔在设计基准期内的地震损伤风险,具有重要的工程和经济意义。本文通过SAP2000有限元分析软件对某斜拉桥主塔进行了纵横向的地震易损性及危险性分析,结合地震易损性和危险性分析推导出概率地震风险函数,进而开展了斜拉桥的概率地震风险分析。分析结果证明,在100年设计基准期内,纵桥向或横桥向地震作用下,本文斜拉桥"H"型主塔均满足E3水准抗震设防要求。     

两次地震作用下RC框架结构抗震能力分析方法研究

为研究钢筋混凝土(RC)框架结构在两次地震作用下的抗震能力,给出了一种考虑两次地震作用的结构分析方法。首先采用动力时程分析,得到第一次地震作用下结构的顶点位移,并将其作为目标位移;然后采用静力往复加载方式对结构加载到该目标位移并卸载到零,然后反向加载到结构能力极限(即结构倒塌时的顶点位移),并对反向加载曲线进行坐标变换作为结构经历一次地震后的能力曲线,用此能力曲线对结构进行Pushover分析,得到结构经历两次地震后的损伤状态与抗震能力。利用所提方法对某3层典型RC框架结构进行分析,得到了其在两次地震作用下的抗震能力曲线与损伤状态。结果表明:连续两次地震作用下,RC框架结构损伤累积效应明显,与单次地震作用相比,其损伤水平提高较大,对本文结构来说提高约30%。因此,目前仅考虑单次地震的设计理论与方法是不完备和不安全的,建议在设计时提高结构的抗震设防水平。该文方法、结果与结论可供结构抗震设计、结构抗震分析等工作参考。     

两次地震作用下RC框架结构设计方法初步研究

为研究钢筋混凝土(RC)框架结构在两次地震作用下的抗震能力,给出在设计中考虑两次地震作用的建议,本文以某典型3层RC框架结构为例,对其进行了两次地震作用下的弹塑性动力时程分析,并定义了一个考虑两次地震作用的设计调整系数。首先选取了100条同类场地地震动记录,将每条记录幅值调整到0.05 g、0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g、0.5 g,然后两两组合得到36种工况、相当于3 600条序列型地震动记录,利用这些记录作为输入,对结构进行动力时程分析,得到了其经历两次地震作用后的整体损伤指数,最后通过对整体损伤指数统计分析,得到了典型RC框架结构在两次地震作用下的抗震能力和损伤状态。结果表明:两次地震作用下,框架结构损伤累积效应明显,与单次地震作用相比,损伤水平提高较大,最大加重约41%。因此,仅考虑单次地震的设计理论与方法是不完备的。根据计算结果,建议按照目前规范抗震设防水平的1.26倍进行抗震设计,以考虑两次地震的影响。本文方法、结果与结论可供结构抗震设计、结构抗震分析等工作参考。     

罕遇地震下空心薄壁高墩大跨T形刚构桥弹塑性地震反应分析

利用大型结构分析软件建立了空心薄壁高墩大跨T形刚构桥的空间抗震有限元模型,运用非线性动态时程反应方法进行了高烈度地震区罕遇地震作用下的弹塑性地震反应计算,并与线性时程法和反应谱法的计算结果进行了对比.同时对该结构的延性抗震性能进行了分析评价.结果表明空心薄壁高墩T形刚构铁路桥在罕遇地震下处于较弱的非线性受力状态,其受到的损伤仍然很小,具有较好的抗震能力,结构考虑非线性塑性反应后的地震力与弹性相比明显减小.     

内蒙古阿拉善盟5.8级地震民居抗震能力分析

<正>2015年4月15日15时39分,内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善左旗(39.8°N,106.3°E)发生5.8级地震。地震未造成人员伤亡,震中附近少部分老旧房屋出现裂缝和局部破坏。但是部分结构震前存在裂缝和局部倒塌现象,民居抗震能力普遍较差。如发生较大破坏地震,震害会大大加重,也会造成较大的人员和财产损失,所以非常有必要在这次震害的基础上,分析内蒙古本地民居的抗震能力,研究民居结构的抗震     

西昌市某多层砌体结构抗震能力分析及加固建议

多层砌体结构由于其施工简单、经济实用等自身优点,目前大量应用于我国的各类工业与民用建筑中。此类建筑物抗震鉴定对于抗震减灾意义重大。本文首先介绍了建筑结构抗震能力鉴定的流程,并结合西昌市某多层砌体结构的抗震分析,介绍了多层砌体抗震鉴定的一般流程、方法,并给出了抗震加固的建议,可为其它地震高烈度区多层砌体结构的抗震能力分析及加固提供参考。     

芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析

2013年4月20日四川省芦山县发生Ms7.0级强烈地震,造成了大量民居建筑的严重破坏甚至倒塌.本文通过对芦山地震中民居建筑的震害调查,系统总结了砖混民居这一量大面广建筑结构的破坏形式和损伤机制.汶川地震后的新建民居在抗震措施方面有较大幅度的提高,比如大多具有抗震构造措施、采用240mm承重墙等,因此整体震害较轻,但是新建居民在建设房屋时,抗震构造措施的布局有很大的随意性,具体表现在平面内布置不足和竖向分布不规则,导致整体约束效果下降,进而结构发生破坏.雅安地区多处于山坡软土地带、建筑物多临近河流,同时民居建筑的基坑开挖普遍较浅,处理不当,在地震过程中出现地基不均匀沉降,基础遭到破坏,并造成上部结构破坏.相比之下,地基得到妥善处理、严格按照抗震规范设计的民居,震害十分轻微.本文建议继续增强对居民的防震减灾宣传,普及民居抗震构造知识,进行民居的实用抗震措施和地基处理方法的研究,并针对各类民居震害情况,研究有效、经济和快速的加固改造技术.     

岩溶地区农房RC框架结构的抗震加固研究

岩溶地区特殊的地质条件,使低矮楼房在地震作用下破坏严重,所以加强岩溶地区农村建筑的抗震加固研究有重要意义。本文以岩溶地区农房RC框架为研究对象,在综合分析岩溶地区地震特点和农房RC框架结构损伤破坏机理的基础上,提出采用增加支撑来加固农房RC框架结构的方法。运用有限元数值模拟方法,分析了三种型式的支撑加固方案在地震作用下损伤破坏过程。研究表明:采用"A型"支撑的加固效果要好于采用"X型"支撑的加固效果,采用"X型"支撑的加固效果要好于斜撑的加固效果。     

存在施工缺陷的框架填充墙抗震构造加固研究

通过对框架填充墙的施工过程进行调研发现,在实际施工过程中,大部分企业并没有按照规范规定的抗震构造措施进行施工。为研究该类结构是否能够满足抗震要求,采用有限元数值计算方法进行了模拟与分析,基于Ansys计算程序,分析了存在施工缺陷的框架填充墙在罕遇地震作用下的裂缝发展及破坏情况,并提出了加固措施;同时对加固后的结构进行了数值模拟分析,并与加固前的模拟结果进行了对比分析。结果表明:存在施工缺陷的框架填充墙结构不能满足"大震不倒"的抗震设防标准,进行加固后,框架填充墙表现出了良好的抗震性能,满足了抗震设防标准。     

高耸钢筋混凝土烟囱结构地震易损性分析

为了分析高耸钢筋混凝土烟囱结构的抗震性能,本文选取240 m高的钢筋混凝土烟囱作为研究对象;采用Open Sees程序,基于分布塑性的纤维梁柱单元,建立了相应结构的非线性有限元三维分析模型。为充分考虑地震动的不确定性,根据谱相容性原则,选择21条真实的地震动记录,进行增量动力分析。分别以截面曲率延性系数和地面加速度峰值作为结构地震需求参数和地震动强度参数,结合非线性增量动力分析所获得的结构地震响应,基于对数正态分布假设,通过回归分析建立了结构的概率地震需求模型。以钢筋和混凝土的材料应变水平为基础,通过95个截面的分析结果定义了4个损伤状态限值;最终形成了钢筋混凝土烟囱结构的地震易损性曲线,对烟囱结构的易损性能进行了评估和分析。分析结果表明:该烟囱结构在多遇地震、基本地震及罕遇地震下发生轻微损伤的概率分别为0、20%和75%,而发生中等损伤、严重损伤及完全损伤的概率基本为0。本文对于地震易损性的研究结果,可为钢筋混凝土烟囱结构的抗震设计、地震风险评估及灾后加固提供理论依据。     

荥阳秦氏旧宅堂楼抗震性能研究

秦氏旧宅是研究河南传统民居的样本。堂楼作为院落的核心建筑,建造形式复杂、庄重,具有豫中传统民居的特色。以秦氏旧宅堂楼为研究对象,建立了有限元模型,通过模态分析,获得了结构的频率和振型,了解了结构的动力特性;通过时程分析法,沿纵横向输入地震波进行了罕遇地震下的弹塑性分析,探讨了结构的抗震性能。分析结果表明:结构横向刚度较弱,且扭转效应明显;横向地震作用下,纵墙出现明显的弹塑性变形集中,纵墙顶部梁架与墙体交接部位、第三层窗洞口处及底部墙体开裂严重,是结构的薄弱部位;纵向地震作用下,墙体开裂破坏程度较轻,抗震性能优于横向作用情形。研究结果可为秦氏旧宅堂楼及同类传统民居的修缮提供参考依据。     

CFRP布加固损伤RC框架结构Pushover分析

基于前期RC框架及CFRP布加固完好RC框架的水平低周反复荷载试验研究,采用有限元分析软件SAP2000对该试验进行了Pushover分析,结果表明模拟结果与试验值基本相符。以此为基础,通过定义材料的弹性模量来表达RC框架的损伤程度,从而建立CFRP布加固损伤RC框架结构的有限元分析模型,继而对该模型进行了Pushover分析,研究CFRP布加固损伤RC框架结构的抗震性能,验证了所提分析方法的可行性与合理性。     

湖北农村民居抗震性能调查与分析

农村民居由于严重缺乏抗震设防技术,村民缺乏抗震防灾意识以及缺乏抗震设防政策的监管,地震发生时会造成大量人员伤亡和财产损失。"小震致灾"、"大震大灾"是我国农村地震灾害的显著特点。汶川地震的教训让我们深刻认识到这一问题的重要性与紧迫性。本文通过对湖北农村民居建筑结构、抗震性能以及居民抗震意识的调查,揭示了湖北农村民居的结构特点和抗震性能现状,对当前湖北农村建筑抗震设防存在的问题及对策进行了分析。     

砌体结构并联复合隔震建筑有限元分析

本文以某六层砌体橡胶隔震支座与摩擦滑移支座的并联复合隔震结构为例,运用有限元分析程序,对该建筑的一般抗震结构和并联复合隔震结构分别进行了地震作用下的有限元时程分析,结果显示:并联复合隔震结构能够降低上部结构的地震反应,提高建筑物的抗震能力,有明显的隔震、减震效果.     

基于Pushover方法的柱端铰型受控摇摆钢筋混凝土框架抗震性能分析

柱端铰型受控摇摆钢筋混凝土框架采用整体结构刚度"弱化"的方式来减小结构的地震作用效应,同时通过设置层间阻尼器来控制结构地震位移响应并消耗地震能量。模拟地震振动台试验研究结果表明,在罕遇地震作用下,模型主体结构未见损伤,结构抗震性能优异。首先介绍柱端铰型受控摇摆钢筋混凝土框架结构形式,并进行有限元计算分析,通过与试验结果对比验证数值建模的正确性,其次使用Pushover分析方法对比和评定无控及受控状态下柱端铰型摇摆框架的抗震性能。分析结果表明,通过设置层间耗能阻尼器,受控柱端铰型摇摆框架的位移响应可以得到有效控制,地震加速度和位移响应满足抗震性能指标。     

木构架房屋的抗震性能及抗震技术措施

针对我国中西部广大农村民居广泛采用的木构架房屋进行了抗震性能分析,并研究了抗震技术措施,意在实现"大震不倒"的抗震设防目标.首先针对我国中西部广大农村民居常用的木构架房屋,进行了震害和构造特点分析,说明其抗震性能;其次对南疆地区村镇民居木板夹心结构房屋的抗震试验数据进行分析,进一步论证其结构的变形能力和耗能能力;最后,对木构架房屋抗震能力存在的主要问题,提出了应采取的有效抗震技术措施.     

基于性能的砌体结构加固与修复研究

我国现存着大量的未经抗震设防或按老旧规范抗震设防的砌体建筑,为了避免这些建筑在地震作用下的严重破坏,需要对其进行加固。近年来发生的汶川地震和芦山地震中,很多砌体结构损伤严重,但尚未倒塌,这些砌体结构是否可以修复,如何修复,修复后抗震性能有什么变化,目前还没有系统的研究可以借鉴。本文在基于性能的地震工程框架下,对砌体结构进行抗震加固与震后修复,并通过足尺结构试验评估其性能。本文主要工作如下:(1)对某老旧砌体结构采用后张预应力技术进行抗震加固,并对加固后砌体结构进行了双向拟静力试验。附加预应力水平采用砌体结构抗压强度设计值的20%,在提高承载力的同时避免剪压破坏。本文详细介绍了后张预应力加固二层砌体结构模型的加固流程,拟静力试验的加载和测量方案,并对砌体结构的损伤程度进行了分析和评估。(2)对采用后张预应力技术加固的砌体结构进行数值模拟。分别采用MSC.Marc和OpenSEES软件建立了加固砌体结构的精细化有限元模型和宏观力学模型。精细化有限元模型采用连续化方法和弹塑性损伤模型模拟砌体的破坏过程;而宏观力学模型采用剪切弹簧模拟墙片的宏观力学行为,通过分析50个后张预应力加固砌体墙片的试验数据,回归了加固墙片的开裂荷载计算公式。通过精细化有限元模型和宏观力学模型得到的滞回曲线与试验曲线的对比可知,这两种建模方法与试验吻合的较好,可以为该种结构的抗震性能研究提供一定的参考。(3)未加固砌体结构拟静力试验。预应力加固结构拟静力试验后结构的第二层破坏较轻,刚度损伤较小。为了对比加固效果,本文将第一层用钢梁固定,而将预应力筋值调整为结构第二层自重对第一层的压应力,对第二层结构进行加载,模拟未加固结构的首层力学性能。通过对比可知,预应力加固可使结构的峰值承载力提高至未加固结构的2倍左右,且结构的耗能能力也大幅度增加。(4)基于性能的砌体结构修复研究。对上述试验过后的损伤结构进行损伤评估后,综合考虑费用、工期和修复后承载力三方面的因素确定修复目标,根据修复目标选择增设构造柱和水泥砂浆钢筋网面层两种加固方法对损伤结构进行修复,通过修复过程中对工期和费用的量化可知,修复结构与新建结构相比可大大减少费用、缩短工期。通过修复结构的拟静力试验可知,修复结构的峰值承载力分别是未加固结构的2.84倍,预应力加固结构的1.32倍,满足修复目标的要求。