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1、大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 民用建筑抗震性能探讨 学习中心： 江苏省溧阳广播电视大学 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 2009年秋季 学 号： 09117939013003 学 生： 王 翔 指导教师： 阎 文 完成日期： 2011 年 10 月 01 日 II民用建筑抗震性能探讨内容摘要我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间，是一个多地震国家。随着生产的发展和生活的需要，当前村镇房屋的建筑量很大，而抗震设计往往被忽视。因此，提高农村砖房的抗震能力，必须引起我们的重视。关注农村居民住房安全
2、隐患问题，采取切实有效措施提高民居设计的科学性和实用性，强化抗地震等自然灾害能力，将人民群众生命财产损失降低到最低限度，也是社会主义新农村建设中的一件重要的事情。本文拟对农村土、木、石结构房屋进行震害分析，指出影响震害的主要因素，提出了解决问题的思路、建议。关键词：地震；震害；抗震设防；农村房屋目 录内容摘要I第1章 绪论II第2章 砌体结构房屋抗震性能分析221震害分析32.2影响震害的主要因素 42.3刚性多层砖混房屋地震破坏机理 4第3章 木结构房屋抗震性能分析 8 3.1震害分析 83.2木结构房屋抗震存在的问题 93.3解决问题的思路及建议10第4章 生土墙承重房屋抗震性能分析114
3、.1震害分析124.2解决问题的思路及建议15结语17参考文献 20第1章 绪论 我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间，是一个多地震国家。随着生产的发展和生活的需要，当前村镇房屋的建筑量很大，而抗震设计往往被忽视。因此，提高农村砖房的抗震能力，必须引起我们的重视。据统计，地球每年平均发生500万次左右的地震，其中5级以上的破坏性地震约占1000次，能够对人类造成严重危害的大地震年均仅为10次左右。在刚刚过去的二十世纪里，数以千计的破坏性地震袭击了世界上众多的国家和地区，造成了大约150万人的死亡和难以计数的巨大经济损失。2008年5月12日，发生在四川地区的8级地震造成了8万名同胞的死
4、亡。大地震的发生，往往在几秒至十几秒的瞬间即可释放出极具破坏力的巨大能量。从致灾的速度来讲，地震的危害无疑位居洪涝、干旱、飓风、风暴等各种突发性自然灾害的首位。由于成灾速度极快，地震发生时常使人悴不及防，这是地震导致严重人员伤亡的主要原因。越来越多的地震灾害实例表明，人类通过科学合理的抗震防灾等措施，已能在一定或较大程度上避免地震的毁灭性打击，达到有效减灾目的。实践证明，地震虽然是不可避免的，但它所造成的灾害是可以大大减轻的，甚至是可以避免的。四川地震的众多实例表明，房屋的抗震能力决定着伤亡的人数。这是笔者写作本文的初衷所在。四川地震中，广大农村受灾最为严重，暴露农村居民住房存在的设计水平低，
5、抗震能力差的重大问题。笔者认为，关注农村居民住房安全隐患问题，采取切实有效措施提高民居设计的科学性和实用性，强化抗地震等自然灾害能力，将人民群众生命财产损失降低到最低限度，对于社会主义新农村建设，同样至关重要。随着农村建设的不断发展和科学技术水平的提高，我国农村中存在着不同结构形式、不同时期建造的各类房屋。以陕西省为例，不仅有新兴的以框架结构为主的高层建筑，还存在着以柱和梁的榫卯结合形式构成的木结构房屋，也有建于70年代到80年代初期的、未考虑抗震或抗震设防措施考虑不全面的砌体结构低层楼房以及按89规范标准建于90年代初期的大量多层砌体结构房屋。这些房屋抗震设防水平参差不齐，值得调研，以便找出
6、和制定相应措施，防患于未然。抗震设防是以现有的科学技术水平和经济条件为前提的。随着我国经济的不断发展和科学技术水平的不断提高，抗震设防水平也将不断提高，对房屋的抗震性能要求也更严格。在农村建设中，不同时期建造的房屋的抗震设防水平是不同的，而且差异很大。以陕西省为例，1974年前的房屋设计未考虑抗震设防;1974年至1987年的房屋依据工业及民用建筑抗震设计规范TJLL一74设计，7度抗震设防：1987年国家将西安市的抗震设防烈度调整为8度;1987年至1991年的房屋依据工业及民用建筑抗震设计规范TJLL一87设计;1991年下半年至1997年4月又依据建筑抗震设计规范GBJLL一98设计。由
7、于房屋的抗震设防标准不尽相同，致使相同结构形式的房屋抗震性能也具有较大差异。对于土、木、石结构房屋，由于通常由当地的建筑工匠，根据房主的经济状况和要求，按照当地的自然条件和传统习惯建造，一般不经过设计单位设计，也没有相应的标准进行规范，抗震能力较差。本文拟分三章分别对农村土、木、石结构房屋进行震害分析，指出影响震害的主要因素，提出解决问题的思路、建议，以期抛砖引玉，引起有关部门重视，切实解决农村居民房屋存在的抗震性较差的安全隐患，保障人民群众生命财产的安全。第2章 砌体结构房屋抗震性能分析21震害分析历次震害表明，多层混合结构房屋受地震破坏最为严重。1976年的唐山地震，在一千余栋多层砖房中，
8、倒塌率为7090%蔡君馥:唐山市多层砖房展害分析M。北京清华大学出版社，1984。1991年的新疆柯坪地震、1993年的云南普洱地震，多层砖混房屋的破坏率达到75%施楚贤:我国砌体结构设计规范的发展J建筑结构，2001.2。其中，未设防的老旧建筑比经设防的新建建筑破坏严重，纵墙承重房屋比横墙或纵横墙承重房屋破坏严重，平面形状不规则的建筑物震害比简单体型的建筑物严重，节点构造不合理、纵横墙拉结不充分、整体刚度差，均为地震严重破坏的隐患。总结历次地震宏观调查结果，可以看出多层砖房的破坏规律有以下特点：2.1.1房屋倒塌地震时，当结构下部、特别是底层墙体强度不足时，易造成房屋底层倒塌，从而导致房屋整
9、体倒塌;当结构上部墙体强度不足时，易造成上部结构倒塌，并将下部结构砸坏;当结构平、立面体形复杂又处理不当，或个别部位连接不好时，易造成局部倒塌。2.1.2墙体开裂砌体结构墙体在地震作用下可以产生不同形式的裂缝。与水平地震作用方向相平行的墙体受到平面内地震剪力以及竖向重力荷载的共同作用，当该墙体内的主拉应力超过砌体强度时，就会产生斜裂缝或交叉斜裂缝，当墙体受到与之方向垂直的水平地震剪力作用，发生平面外受弯受剪时，产生水平裂缝。门窗洞口开得多而且大的墙体破坏严重，如窗间墙布置不合理，墙段长度过大或过小，宽墙垛因吸收过多地震作用而先坏，窄墙垛则因稳定性过差也随后失效。对于大洞口的上部过梁或墙梁，在竖
10、向地震作用下，有时在中部断裂破坏。当洞口过大且过高时，若洞口边缘离最近的垂直方向墙体过长而无有效约束，形成悬墙，容易造成失稳而率先破坏。2.1.3纵横墙连接处破坏在水平及竖向地震作用下，纵横墙连接处受力复杂，应力集中。当纵横墙交接处连接不好时，易出现竖向裂缝，甚至造成纵墙外闪倒塌。2.2影响震害的主要因素地震造成房屋的破坏，影响的因素是多方面的。由于砖混结构的布置形式、结构反应和动力特性不同，抗震性能也各有不同，而且还与地震烈度、地基条件、建筑体型、房屋的质量、刚度、空间整体性、构造措施和施工质量等因素有关。现就其主要影响因素分析如下：2.2.1场地和地基的影响由于地质构造不同，场地卓越周期的
11、不同，对上部各种建筑的结构反应和震害影响也各有不同。当场地的卓越周期与多层砖混结构的刚性房屋的自振周期相近时，地基与建筑物产生共振作用，加大了震害，最容易造成房屋的严重破坏。2.2.2墙体强度的影响多层混合结构房屋的墙体破坏严重，主要是因为砖砌体、砂浆等材料是脆性材料，抗拉和抗剪强度都很低。墙体在水平地震作用下，主要是受剪和受弯，而砖墙砌体砖缝的抗剪和抗拉强度较低，从而使得墙体出现裂缝而破坏。从各种震害特征中看到，影响墙体抗震性能最重要的因素是墙体的强度。往往由于砂浆抗剪强度低，砌筑质量差，使墙体震害加重。2.2.3结构构造措施的影响多层房屋的墙体、楼盖，以及各部的构件之间的锚固和拉结，可以构
12、成空间整体，充分发挥结构的整体作用，加强空间刚度，使地震作用迅速传递，分布合理。因此，合理地采取结构构造措施，加强墙体之间、墙体与楼层之间、各部位构件之间的节点连接，是很重要的。2.3刚性多层砖混房屋地震破坏机理在多层砖混结构房屋中，绝大多数都属于刚性房屋，所以这里主要讨论刚性房屋的破坏机理。刚性多层砖房的地震反应分析，采用层间剪切模型，即将结构简化为固接于基底的悬臂多质点体系，每一楼层作为一个质点，各层的质量集中在楼屋盖处，基底和楼屋盖都假定为刚性平面，他们之间只有相对水平移动，无平面内和平面外转动。剪切型振动的多层砖房，墙体的震害是剪切破坏，国内外做过大量的静力或拟静力及振动台试验。为在试
13、验中实现剪切破坏，必须克服倾覆力矩。这一条件表明，地震对结构的作用，是与静力不相同的，地震力使结构主要产生侧移，而不是发生倾覆，即使产生倾覆力矩，也是较小的，可以忽略。在压力和水平力的共同作用下，砖墙体产生主拉应力的剪切破坏或水平剪切破坏的强度，国内外都曾做过大量的试验研究工作，给出一些近似的理论和经验公式，通常认为砖墙体产生剪切破坏，有以下三个条件：(1)滑移条件剪切力引起墙体的破坏，必须克服滑动摩擦力，否则不可能产生缝隙，即使是极细微的。这种抗剪强度ft由压应力和摩擦系数来控制：ft f (2. 1)(2)主拉应力条件砖墙体的剪切破坏，主要取决于截面上的剪应力，但与该面上的正应力有关，正应力越大，沿着该面滑动所需要的剪力也就越大，且使墙体破坏的裂缝并不沿着最大剪应力方向，而是呈斜向。这样的受力和破坏现象比较符合摩尔强度理论，但通常按最大主拉应力理论来计算正应力对墙体抗剪强度的影响
