四川羌寨碉房碉樓抗震性能研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 桃坪羌寨抗震性能的研究背景 1
1.2 桃坪羌寨地理位置 2
1.3 桃坪羌寨的歷史及發(fā)展 2
1.4 研究框架及內(nèi)容 3
第2章 桃坪羌寨碉房抗震性能研究 5
2.1 桃坪羌寨碉房及其結(jié)構(gòu)特征介紹 5
2.1.1 桃坪羌寨碉房 5
2.1.2 桃坪羌寨碉房結(jié)構(gòu)特征 6
2.2 材料力學(xué)性能試驗(yàn)以及模型的建立 7
2.2.1 材料力學(xué)性能試驗(yàn) 7
2.2.2 模型材料參數(shù)的確定 10
2.2.3 桃坪羌寨碉房材料有限元本構(gòu)關(guān)系 11
2.2.4 桃坪羌寨碉房結(jié)構(gòu)震害分析 13
2.2.5 桃坪羌寨碉房結(jié)構(gòu) 16
2.2.6 碉房模型的建立 19
2.3 碉房動(dòng)力特性分析 20
2.3.1 小體量低層碉房與大體量多層碉房 20
2.3.2 碉房墻體未收分與收分 22
2.3.3 *棟碉房與共墻碉房 23
2.4 多遇地震作用下桃坪羌寨碉房時(shí)程分析 23
2.4.1 地震波的選取 23
2.4.2 小體量低層碉房和大體量多層碉房 25
2.4.3 碉房墻體未收分與收分 26
2.4.4 *棟碉房與共墻碉房 28
2.5 罕遇地震作用下桃坪羌寨碉房抗震性能分析 29
2.5.1 小體量低層碉房和大體量多層碉房 29
2.5.2 碉房墻體未收分與收分 31
2.5.3 *棟碉房與共墻碉房 35
2.6 提高桃坪羌寨碉房抗震性能的建議 39
2.7 結(jié)論 40
第3章 桃坪羌寨碉樓抗震性能研究 41
3.1 桃坪羌寨碉樓及其概念設(shè)計(jì)介紹 41
3.1.1 桃坪羌寨碉樓 41
3.1.2 桃坪羌寨的概念設(shè)計(jì) 42
3.2 生土石砌墻體有限元模型建立與試驗(yàn)驗(yàn)證 43
3.2.1 既有文獻(xiàn)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?43
3.2.2 單元類(lèi)型與材料參數(shù)選取 44
3.2.3 有限元模型的建立 44
3.2.4 墻體隨機(jī)分布離散型有限元模型 45
3.2.5 分離式建模過(guò)程 46
3.2.6 有限元模型的計(jì)算與驗(yàn)證 46
3.2.7 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證 47
3.3 桃坪羌寨碉樓墻體抗震性能影響因素分析 48
3.3.1 桃坪羌寨碉樓墻體有限元模型參數(shù)選取 49
3.3.2 桃坪羌寨碉樓墻體擬靜力試驗(yàn)?zāi)M分析 50
3.4 桃坪羌寨碉樓結(jié)構(gòu)抗震性能分析 59
3.4.1 桃坪羌寨碉樓結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性分析 60
3.4.2 桃坪羌寨碉樓結(jié)構(gòu)時(shí)程響應(yīng)分析 65
3.4.3 罕遇地震作用下桃坪羌寨碉樓結(jié)構(gòu)時(shí)程分析 72
3.5 桃坪羌寨碉樓結(jié)構(gòu)的靜力彈塑性分析 78
3.5.1 水平側(cè)向力的分布模式 78
3.5.2 碉樓結(jié)構(gòu)模型的選取和建立 79
3.5.3 計(jì)算結(jié)果分析 79
3.6 提高桃坪羌寨碉樓結(jié)構(gòu)抗震性能的措施 80
3.7 結(jié)論 80
第4章 窗洞口對(duì)桃坪羌寨碉樓抗震性能的影響研究 82
4.1 桃坪羌寨碉樓及其窗洞口布置介紹 82
4.1.1 碉樓歷史與功能劃分 82
4.1.2 碉樓窗洞口布置特點(diǎn) 83
4.2 有限元理論與模型建立 84
4.2.1 既有模型選擇 84
4.2.2 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證 85
4.3 開(kāi)窗洞碉樓墻體力學(xué)性能分析 86
4.3.1 建立碉樓墻體模型 87
4.3.2 開(kāi)洞率 87
4.3.3 開(kāi)洞形狀 91
4.3.4 洞口排列是否規(guī)則 95
4.4 多遇地震作用下桃坪羌寨開(kāi)洞碉樓抗震性能分析 97
4.4.1 動(dòng)力特性分析 98
4.4.2 多遇地震作用下桃坪羌寨開(kāi)洞碉樓時(shí)程響應(yīng)分析 100
4.5 罕遇地震作用下桃坪羌寨開(kāi)洞碉樓抗震性能分析 105
4.5.1 動(dòng)力特性分析 106
4.5.2 罕遇地震作用下桃坪羌寨開(kāi)洞碉樓時(shí)程響應(yīng)分析 106
4.6 桃坪羌寨碉樓窗洞優(yōu)化的建議 112
4.7 結(jié)論 113
第5章 鋼筋網(wǎng)格加固桃坪羌寨碉房結(jié)構(gòu)抗震性能研究 114
5.1 桃坪羌寨碉房地震破壞特征及加固方法介紹 114
5.1.1 碉房地震破壞特征 114
5.1.2 加固方法的選擇 117
5.2 有限元理論及模型驗(yàn)證 117
5.2.1 既有文獻(xiàn)的試驗(yàn)介紹 118
5.2.2 模型的建立 118
5.2.3 水平加載試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比 118
5.2.4 低周往復(fù)加載試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比 121
5.3 不同加固方案對(duì)墻體在擬靜力作用下的力學(xué)性能分析 122
5.3.1 鋼筋網(wǎng)格不同加固方案的影響因素 122
5.3.2 模型的建立 123
5.3.3 鋼筋分布方式對(duì)墻體受力性能影響 124
5.3.4 鋼筋間距對(duì)墻體受力性能影響 129
5.3.5 鋼筋直徑對(duì)墻體受力性能影響 135
5.4 鋼筋網(wǎng)格加固碉房結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析 139
5.4.1 碉房模型的選取與建立 139
5.4.2 邊界條件和荷載 141
5.4.3 網(wǎng)格劃分 142
5.4.4 碉房動(dòng)力特性分析 143
5.5 鋼筋網(wǎng)格加固碉房結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析 145
5.5.1 地震波選取 145
5.5.2 多遇地震作用下碉房結(jié)構(gòu)時(shí)程響應(yīng)分析 145
5.5.3 罕遇地震作用下碉房結(jié)構(gòu)時(shí)程響應(yīng)分析 151
5.6 提高桃坪羌寨碉房結(jié)構(gòu)抗震性能的加固建議 154
5.7 結(jié)論 154
第6章 川西藏羌民居改性生土材料試驗(yàn)及本構(gòu)關(guān)系研究 156
6.1 川西藏羌民居病害類(lèi)型及改性材料介紹 156
6.1.1 川西藏羌民居的病害類(lèi)型及震害現(xiàn)象 156
6.1.2 改性材料的選擇 158
6.2 改性生土材料力學(xué)性能試驗(yàn)研究 159
6.2.1 試塊制作及材料配比 159
6.2.2 改性生土單軸抗壓試驗(yàn) 162
6.2.3 改性生土直剪試驗(yàn) 168
6.3 改性生土材料耐久性能試驗(yàn)研究 175
6.3.1 試塊制作及材料配比 175
6.3.2 抗沖刷試驗(yàn) 176
6.3.3 浸水試驗(yàn) 180
6.4 改性效果綜合評(píng)價(jià)及微觀分析 184
6.4.1 改性生土材料效果評(píng)價(jià) 184
6.4.2 不同材料對(duì)生土的改性機(jī)理 186
6.5 改性生土材料單軸受壓本構(gòu)關(guān)系 190
6.5.1 現(xiàn)有單軸受壓本構(gòu)關(guān)系模型 191
6.5.2 改良單軸受壓本構(gòu)關(guān)系模型 192
6.5.3 本構(gòu)關(guān)系模型應(yīng)用 194
6.6 結(jié)論 195
第7章 結(jié)論 197
7.1 主要成果和貢獻(xiàn) 197
7.2 展望 201
參考文獻(xiàn) 203