基于动力弹塑性分析的掉层砌体结构抗震性能研究

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1、国内图书分类号：TU365密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文基于动力弹塑性分析的掉层砌体结构抗震性能研究年级二〇一五级姓名罗梓桐申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师林拥军副教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:TU365U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchonSeismicPerformanceofStepterraceMasonryStructureBasedonDynamicElastoplasticAnalysi

2、sGrade：2015Candidate：LuoZitongAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor：LinYongjunMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要我国现阶段的城市发展战略开始由平地向山地转变，在山地建筑中掉层砌体结构是常用的结构类型，因此掉层砌体结构在抗震性能方面的研究具有重要意义。本文主要提出了动力弹塑性分析方法，并建立了三种掉层砌体结构模型和一个相应的平层砌体结构模型，进行了结构在抗震性能方

3、面的分析与比较。针对掉层砌体结构的抗震性能分析，常用的方法有静力弹塑性分析法和动力弹塑性分析法，本文考虑到静力弹塑性分析主要体现的是结构在地震作用下某一时刻的抗震性能，而无法体现结构在特定地震下一定时间段内持续的受力变化过程，因此本文选取了更能体现结构受力持续变化过程的动力弹塑性方法进行抗震研究。在此基础上，本文分析了材料的本构关系，根据建筑抗震设计规范选取了3条合适的地震波，建立了3个掉层砌体结构模型及1个相应的平层砌体结构有限元模型，采用最大层间位移角，最大顶层侧移以及加速度响应这3个指标分析抗震性能，最终对掉层砌体结构与平层砌体结构的抗震性能进

4、行比较，并且进一步分析了掉层砌体结构中层数与跨数对抗震性能的影响，得到主要结论如下：（1）动力弹塑性时程分析结果表明总层数4层总跨数3跨的掉层砌体结构模型以及平层模型基本可以满足我国的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震思想。（2）总层数和总跨数相同的情况下，在在水平X方向上（该方向上掉层砌体结构接地面存在标高差），掉层砌体结构的最大层间位移角以及最大顶层侧移均小于平层砌体结构，表明在水平X方向，掉层砌体的抗震性能是优于平层砌体结构的。（3）当掉层层数相同时，掉层跨数多的掉层砌体结构的最大顶层侧移和最大层间位移角更小，抗震性能更好。（4）当掉层跨数

5、相同时，掉层层数多的掉层砌体结构的最大顶层侧移和最大层间位移角更小，抗震性能更好。（5）掉层砌体结构的加速度响应的峰值随着楼层的增加逐渐增大，最大值发生在顶层。关键词：掉层砌体结构；抗震性能；动力弹塑性分析；层间位移角;顶层侧移基金项目：国家科技支撑计划课题资助项目（2009BAJ28B01-3）.国家自然科学基金（51408500）西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractWiththerapiddevelopmentofsociety,mountainarchitectureiswidelyusedinthecity.However,

6、thestudyofmountainarchitectureisfarawayfromtherequirementsofengineeringapplications,speciallythemountainlamellarmasonrystructureconstruction.Becauseconcretematerialsareincreasinglyused,masonrymaterialsarelessresearchedon.Buttherearestillalargenumberofexistingstructuralbuildings

7、inthemountainouslamellarmasonrystructure,theforcecharacteristicsofthelamellarmasonrystructureareverydifferentfromtheflatlayerstructure.Soitisnecessarytostudytheseismicperformanceofmasonrystructuresinmountainousareas.ThispaperusesAbaqussoftwaretocomparetheanti-seismicperformance

8、ofthelamellarstructurewithdifferentlayersandspanstostu