【摘要】：在我國地震災(zāi)害頻發(fā),且歷次震害中鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的房屋發(fā)生大量嚴(yán)重倒塌破壞,致使人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失慘重。由于村鎮(zhèn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后,房屋抗震性能較差,遭遇同等烈度地震作用時(shí),村鎮(zhèn)地區(qū)房屋的破壞程度遠(yuǎn)高于城市。因此,研究適用于村鎮(zhèn)地區(qū)建筑的低成本減隔震技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016KJHM38)為依托,結(jié)合西北地區(qū)的地域特色,提出沙漠砂隔震墊層,采用試驗(yàn)與有限元模擬相結(jié)合的方法,對(duì)沙漠砂隔震墊層的工作機(jī)理及減震效果展開系統(tǒng)研究,旨在研究成本低廉的隔減震技術(shù)以指導(dǎo)工程實(shí)踐,主要研究工作及結(jié)論如下:(1)對(duì)沙漠砂隔震墊層進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),研究其在地震作用下的隔震性能。試驗(yàn)研究表明:沙漠砂隔震墊層主要通過上部結(jié)構(gòu)在沙漠砂墊層上發(fā)生滑動(dòng)、結(jié)構(gòu)底部與隔震墊層之間的摩擦耗能以及沙漠隔震墊層內(nèi)部顆粒之間的滑動(dòng)耗能,從而達(dá)到消耗地震能量、減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的作用。在地震激勵(lì)下,沙漠砂隔震墊層的工作過程可分為咬合固結(jié)和滑動(dòng)隔震兩個(gè)階段,在咬合固結(jié)階段,沙漠砂隔震墊層未起到隔震作用,在滑移隔震階段,沙漠砂隔震墊層發(fā)揮隔震作用,減小上部結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng);各階段的劃分與輸入的地震動(dòng)強(qiáng)度以及沙漠砂的摩擦特性有關(guān)。(2)根據(jù)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果,以減震系數(shù)β(上部結(jié)構(gòu)輸出與振動(dòng)臺(tái)面輸入加速度幅值之比)為指標(biāo),分析沙漠砂隔震墊層的隔震效果,并探討了地震動(dòng)強(qiáng)度、墊層厚度、基底壓力、墊層含水率等因素對(duì)其隔震性能的影響。分析結(jié)果表明:輸入地震波峰值越大,沙漠砂隔震墊層的隔震作用越明顯;隨著墊層厚度的增加減震系數(shù)逐漸減小,其隔震效果也越來越明顯,但上部結(jié)構(gòu)底部壓力對(duì)沙漠砂隔震層隔震效果影響較小;而墊層含水率增大,沙漠砂隔震墊層的隔震效果有所減小。(3)應(yīng)用ANSYS軟件建立沙漠砂墊層隔震模型,基于試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證模型的可靠性,并以農(nóng)村常見的砌體結(jié)構(gòu)為例,研究砌體結(jié)構(gòu)在設(shè)置沙漠砂隔震墊層后結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。模擬結(jié)果表明:ANSYS軟件能較好的模擬沙漠砂隔震墊層的隔震性能,采用沙漠砂隔震墊層后砌體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期得以延長,結(jié)構(gòu)的變形主要發(fā)生在隔震層,而上部結(jié)構(gòu)近似做整體平動(dòng);在地震作用下,隔震結(jié)構(gòu)在沙漠砂隔震墊層上發(fā)生滑動(dòng),有效降低了上部砌體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),沙漠砂隔震墊層是一種經(jīng)濟(jì)有效的減震措施。
【圖文】：

１．１．１地震災(zāi)害特點(diǎn)逡逑地震作為常見的自然災(zāi)害之一，瞬間可造成山崩地裂、建筑倒塌等直接災(zāi)害，還可引發(fā)火災(zāi)、逡逑泥石流等次生災(zāi)害（如圖１－丨所示），嚴(yán)重威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。而我國位于兩大主要地逡逑震帶一歐亞地震帶和環(huán)太平洋地震帶的交匯處，且這兩大地震帶活動(dòng)頻繁，使我國成為受地震影逡逑響最嚴(yán)重的國家之一。逡逑１７３９年銀川－平羅發(fā)生８級(jí)大震，震害波及６個(gè)省區(qū)，，首府銀川損失慘重，加之一系列次生逡逑災(zāi)害，死亡人數(shù)累計(jì)約５萬多人；１９２０年海原８．５級(jí)大震，是中國內(nèi)陸地區(qū)近現(xiàn)代歷史上發(fā)生的逡逑最大地震，波及范圍極廣，導(dǎo)致２４多萬人死亡，３０萬人受傷，其災(zāi)害震驚世界，被稱為“環(huán)球逡逑大震”；２００８年四川汶川發(fā)生的８級(jí)特大地震，死亡人數(shù)近８萬人，２萬人下落不明，約１０％的逡逑房屋結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌，特別是學(xué)校、幼兒園等建筑的倒塌，其慘狀更是觸目驚心；２０１６年發(fā)生的青逡逑海門源地震、雜多地震，新疆阿克陶地震、呼圖壁地震，２０１７年發(fā)生的新疆精河地震、塔什庫爾逡逑干地震

圖１－４石結(jié)構(gòu)建筑逡逑
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU352.12

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本文編號(hào)：2621866