本文選題：砌體結(jié)構(gòu)　切入點(diǎn)：數(shù)值仿真　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文在前人工作的基礎(chǔ)上,對地震波的數(shù)值處理和頻譜特性、砌體結(jié)構(gòu)離散化模型的建立方法、砌體單墻在循環(huán)載荷下的破壞變形模式、砌體結(jié)構(gòu)建筑在地震載荷下的開裂倒塌行為開展了模擬和研究,主要完成了以下工作:1、闡述和說明了砌體結(jié)構(gòu)的歷史沿革、我國砌體結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀以及我國地震災(zāi)害頻發(fā)的事實(shí),討論了砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞形式和力學(xué)機(jī)理,調(diào)研了砌體結(jié)構(gòu)數(shù)值方法的研究現(xiàn)狀,從而提出本文所研究的問題,內(nèi)容和目的。2、介紹了有限元?jiǎng)恿W(xué)方法基本原理,闡述了顯式時(shí)間積分的數(shù)值特性和收斂條件。鑒于離散化砌體結(jié)構(gòu)模型復(fù)雜的拓?fù)潢P(guān)系和大量的單元數(shù)目,以計(jì)算精度和計(jì)算效率為目的,選擇三維減縮積分單元進(jìn)行計(jì)算,對單元的零能模式和其控制方法進(jìn)行了說明。介紹了主流的商業(yè)有限元軟件,選擇以顯式非線性計(jì)算著稱的LS-DYNA作為計(jì)算工具進(jìn)行模擬和分析。3、由于環(huán)境和人為因素影響,原始地震波加速度信號中通常夾雜有噪聲信號,導(dǎo)致地震計(jì)算結(jié)果不可信。本文依據(jù)地震波處理基本原理,采用帶通濾波和回歸分析對汶川地震波地面加速度進(jìn)行處理,并通過計(jì)算得到地面速度和地面位移。結(jié)果表明,經(jīng)過處理后,地震波的基線漂移現(xiàn)象得到了校正,符合地面運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況。為了探究數(shù)值處理前后地震波性質(zhì)的變化,對處理前后的地震波進(jìn)行了反應(yīng)譜計(jì)算。結(jié)果表明,經(jīng)過處理后的信號與原始信號對結(jié)構(gòu)造成的響應(yīng)相近,可以認(rèn)為,本文所采用的處理方法對地震波加速度信號的頻譜特性影響很小。4、考慮了砌塊和砂漿的材料特性,選取合適的本構(gòu)關(guān)系描述兩者的力學(xué)行為,給出了具體的材料參數(shù)。建立了組砌方式為一順一丁的砌體單墻有限元模型,對其在面內(nèi)循環(huán)載荷作用下的力學(xué)行為進(jìn)行了模擬和分析。結(jié)果表明,墻體的變形模式和裂縫開展形式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度較高,證明了離散模型的有效性。對砌體單墻的滯回曲線進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),雖然砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度較低,但其在循環(huán)載荷作用下表現(xiàn)一定的延性性質(zhì)和耗能能力。將連續(xù)墻體和開洞墻體對比后發(fā)現(xiàn),開洞設(shè)計(jì)會(huì)使砌體單墻更早進(jìn)入剛度退化和破壞開裂階段。5、建立了三種不同加固措施(無加固、僅一層加固、雙層加固)的砌體結(jié)構(gòu)二層建筑離散化模型,對其在地震作用下的力學(xué)響應(yīng)和開裂倒塌行為進(jìn)行了模擬和分析。結(jié)果表明,無加固措施的砌體結(jié)構(gòu)抗震能力明顯較差,較低的強(qiáng)度和剛度導(dǎo)致砌體建筑在地震作用下不能維持結(jié)構(gòu)的整體性,易產(chǎn)生開裂和整體倒塌。對結(jié)構(gòu)一層設(shè)置構(gòu)造柱加固后,結(jié)構(gòu)整體剛度提高,抗震能力增強(qiáng),沒有發(fā)生整體倒塌,但一層墻體發(fā)生了面外方向的局部倒塌。由于砌體結(jié)構(gòu)的延性性質(zhì)和耗能能力,結(jié)構(gòu)一層耗散了部分地震波能量,使結(jié)構(gòu)二層的開裂破壞程度有所降低。在此基礎(chǔ)上,將結(jié)構(gòu)上下兩層都設(shè)置構(gòu)造柱加固,并對砌體進(jìn)行配筋,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度有明顯提高,在地震作用下砌體建筑僅有局部砂漿和磚塊失效,沒有發(fā)生整體倒塌和局部倒塌現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的抗震能力。
[Abstract]:In this paper , based on the work of predecessors , the numerical and spectral characteristics of seismic waves , the building method of the discrete model of masonry structure , the damage deformation mode of masonry structure under cyclic loading are simulated and studied . The mechanical response and the cracking collapse behavior of masonry structures under seismic action are simulated and analyzed . The results show that the structural integrity of masonry structures can not be maintained under the action of earthquake due to the low strength and rigidity of masonry structures .

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P315.9;TU311.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃春梅;;砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的分析與防治[J];黑龍江科技信息;2008年23期

2 郭啟芹;張鋒;;淺議砌體結(jié)構(gòu)的幾個(gè)質(zhì)量問題[J];科技信息;2010年02期

3 高義斌;;砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的成因與防治[J];黑龍江科技信息;2012年08期

4 曹陽;;砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的分析及防治[J];科技致富向?qū)?2008年20期

5 夏劍平;王蕊;;砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題剖析[J];科技致富向?qū)?2009年24期

6 仲偉秋,逄世川,李紅;評定砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的振動(dòng)模態(tài)檢測方法[J];力學(xué)與實(shí)踐;2003年02期

7 譚開鋒;;砌體結(jié)構(gòu)抗裂因素分析及策略初探[J];中國科技信息;2006年15期

8 王新民;王軍強(qiáng);;砌體結(jié)構(gòu)住宅一層窗戶改門的危害與加固[J];科技資訊;2006年27期

9 周文;;淺析砌體結(jié)構(gòu)溫度、干縮裂縫的控制及防治措施[J];科技資訊;2007年04期

10 沙文軍;;淺談砌體結(jié)構(gòu)的常見裂縫及防治對策[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年27期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張爍;鄧思華;;砌體結(jié)構(gòu)加固的發(fā)展及現(xiàn)狀概述[A];第六屆全國土木工程研究生學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2008年

2 武燕;郭中迎;孟令會(huì);;砌體結(jié)構(gòu)常見的質(zhì)量問題[A];河南省土木建筑學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

3 吳玉州;;我國砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程與發(fā)展方向[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第11卷)[C];2009年

4 苑振芳;;“現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)”——我國砌體界同仁不懈的追求[A];現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)——2000年全國砌體結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

5 ;前言[A];現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)——2000年全國砌體結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

6 孫永民;;某砌體結(jié)構(gòu)住宅樓檢測鑒定與加固處理[A];新型砌體結(jié)構(gòu)體系與墻體材料（上冊）——工程應(yīng)用[C];2010年

7 顧祥林;高連玉;;前言[A];砌體結(jié)構(gòu)與墻體材料——基本理論和工程應(yīng)用——2005年全國砌體結(jié)構(gòu)基本理論與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

8 顧祥林;彭斌;錢義良;李翔;;從第13屆國際砌體大會(huì)看砌體結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀[A];砌體結(jié)構(gòu)與墻體材料——基本理論和工程應(yīng)用——2005年全國砌體結(jié)構(gòu)基本理論與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

9 林立巖;;論砌體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和發(fā)展[A];第四屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];1995年

10 王亞利;張夢霞;;砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫（第16卷）[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前9條

1 李超文;加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)抗震研究保農(nóng)村住宅平安[N];中華建筑報(bào);2008年

2 陳軍建;砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的分析與防治[N];伊犁日報(bào)(漢);2008年

3 肖晨輝;砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫分析及預(yù)防[N];伊犁日報(bào)(漢);2006年

4 貴州省興仁縣建設(shè)局規(guī)劃設(shè)計(jì)室 陳松;試論砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的產(chǎn)生與防治[N];經(jīng)濟(jì)信息時(shí)報(bào);2006年

5 駐馬店市建筑公司 張新恒 沈俊生;砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題分析[N];駐馬店日報(bào);2008年

6 唐山市豐潤區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站 張春芝;砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的成因分析及治理[N];建筑時(shí)報(bào);2007年

7 焦作建工集團(tuán)有限公司項(xiàng)目經(jīng)理 閆軍利　謝建軍;砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制[N];中華建筑報(bào);2010年

8 胡必偉;增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能[N];伊犁日報(bào)(漢);2007年

9 中國地震局工程力學(xué)研究所博士 孫有為;由汶川地震引發(fā)的關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思考[N];中華建筑報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 徐秀鳳;基于性能的砌體結(jié)構(gòu)加固與修復(fù)研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2015年

2 周強(qiáng);砌體結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)及彈塑性地震反應(yīng)分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 安棟;加固砌體結(jié)構(gòu)抗震性能及其非平穩(wěn)地震反應(yīng)研究[D];天津大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊少磊;關(guān)中地區(qū)農(nóng)村房屋結(jié)構(gòu)安全性研究與評估[D];長安大學(xué);2015年

2 張p，

本文編號：1716572