混凝土多孔砖砌体结构拟动力试验模型房屋设计研究

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1、砌体结构理论与新型墙材应用混凝土多孑L砖砌体结构拟动力试验模型房屋设计研究杨春侠1，2施楚贤1杨伟军：(1．湖南大学土木工程学院，长沙410082；2．长沙理工大学桥梁与结构学院，长沙410076)摘要：本文通过对原型房屋、模型房屋的模态分析和弹性地震响应分析．对比研究不同模型与原型房屋动力特性的相似性，可以为抗震试验时模型房屋的设计提供参考。关键词：混凝土多孔砖砌体；拟动力试验；模型房屋；模态分析结构抗震试验是研究房屋结构抗震性能和抗震能力的有效手段。但抗震试验往往也很多的困难．比如资金困难，做一

2、次大型模型房屋的抗震试验需耗费大量人力物力。另外。由于试验设备及场地条件的限制。一般只能选取典型单元并采取缩尺的小比例模型进行试验。由于尺寸效应，缩尺试验模型和原型房屋的质量和刚度比不同，试验模型和原型房屋的动力特性存在不完全相似。然而．试验模型和原型房屋的动力特性相似性对抗震试验成功与否至关重要。本文通过对原型房屋、模型房屋的模态分析和弹性地震响应分析，对比研究不同模型与原型动力特性的相似性，可以为抗震试验时模型房屋的设计提供参考。1原型房屋概况为了深入了解混凝土多孔砖砌体房屋的抗震性能，为编制混

3、凝土多孔砖建筑技术规程提供依据。文献[1]ig取T具有代表性的学生公寓楼作为建筑原型，房屋平面布置图如图1所示。考虑到模型试验结果的代表性及试验的可操作性，并结合试验室场地和仪器设备情况．我们从整体房屋中选取一个开间作为试验研究对象，竖向荷载按一个计算单元负荷范围计算。2模态分析本文采用ANSYS的solid45实体单元分别建立了原型房屋(图2(a))、缩尺模型房屋(图2(b))和试验模型房屋(图2(c))的有限元分析模型，采用手工划分单元，以保证单元划分形状均为规则的六面体，形成对称的刚度矩阵和质

4、量矩阵，分网后的模型如图2所示。其中，试验模型房屋指子结构拟动力试验中所采用的一个开间、一个进深的模型房屋：缩尺模型房屋指原型房屋一个计算单元的1／：2缩尺比例模型。结构的地震反应是由地震动特性和结构的特性两个方面决定的。结构系统无阻尼自由振动的频率和相应的振型是结构系统的重要动力特性。一般≯(旱广剥l≯·凹)1108010础9∞(孥)④j．3300J8300▲3．300J}。毒m，03；哆。。。料。二14l矗，∞图1建筑原型平面布置图盟i}一㈣鱼3品、里+善丽。~慧啪描g凹O苒㈣譬鼻来

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