配筋砌块砌体结构抗震性能的研究

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在综述大量国内外关于混凝土小型空心砌块砌体研究文献的基础上,结合已有试验结果,利用SATWE结构分析软件,通过对设置芯柱及构造柱的混凝土小型空心配筋砌块砌体住宅楼的不同层数,不同砌块强度,不同芯柱位置等情况分别进行动力性能反应影响分析,为配筋砌块砌体结构抗震设计提供依据。   1、建立配筋砌块砌体有限元分析模型   通过对配筋砌块砌体、及其组成材料的本构关系、破环准则等问题的探讨,阐述了结构有限单元法分析的基本理论,提出了配筋砌块砌体剪力墙进行非线性有限元分析的整体式模型。   2、对12层房屋进行动力性能反应分析   利用PKPM软件中砌块砌体功能模块建立12层原型混凝土小型空心配筋砌块砌体住宅楼的模型,利用SATWE软件分析房屋的振型、各层的地震剪力、弯矩、楼层位移等变化规律,以及弹性时程分析,研究了原型房屋的抗震性能,得出配筋砌体结构具有较好的延性和耗能能力,配筋砌体结构具有刚度和强度加强层时,其层间位移则较小。   3、对配筋砌块砌体有限元扩大参数分析   在对12层配筋砌块砌体进行有限元分析的基础上,进行参数扩大化,利用PKPM软件中砌块砌体功能模块分别建立了10层、14层模型,砌块强度由原MU20提高到MU25;MU15提高到MU20;MU10提高到MU15;芯柱布置间距由原1200mm变为800mm;利用SATWE软件对改变参数后房屋的振型模态、地震反应力、剪力、楼层位移以及弹性动力时程进行了比较分析。结果表明:对结构动力反应影响最大的是增加砌块的强度,砌块强度的增加使顶点位移比原型结构降低1.8%,而降低两层顶点位移比原结构增幅0.3%,改变芯柱间距位置顶点位移增加8.85%,合理布置芯柱可提高结构的抗扭刚度,改变芯柱的间距第一振型的扭动系数有0.07降到0.05,并对配筋砌体房屋设计提出一些合理建议。
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