豫中傳統(tǒng)墻體承重磚木房屋結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、傳統(tǒng)墻體承重磚木結(jié)構(gòu)房屋是指墻體由磚材砌筑，前后檐墻直接承托屋架大托，山墻直接承托檁條，四面墻體都承重，而且樓蓋和屋蓋是由木構(gòu)件組成的房屋。傳統(tǒng)墻體承重磚木結(jié)構(gòu)房屋作為傳統(tǒng)民居中主要的結(jié)構(gòu)形式之一，在現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)房屋當(dāng)中占據(jù)較高的比例。在豫中地區(qū)，傳統(tǒng)墻體承重類磚木結(jié)構(gòu)房屋以其易就地取材、建造技術(shù)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉等備受民眾青睞，存量相當(dāng)豐富，為廣大民眾所繼續(xù)使用。
　　然而現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)房屋由于建造年代久遠(yuǎn)，維護(hù)修繕不當(dāng)，加之

2、房屋建造時(shí)受技術(shù)條件限制沒有考慮抗震或其他防災(zāi)因素，存在嚴(yán)重的安全隱患。多次地震災(zāi)害表明，傳統(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能較差，一定程度上講，帶病狀態(tài)下的傳統(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)房屋，在地震作用下可能會(huì)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的危害。近年來，業(yè)界對(duì)城市住宅的結(jié)構(gòu)安全和抗震性能已開展了多方的研究，但是對(duì)傳統(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)及抗震性能研究涉足甚少。因此，開展傳統(tǒng)墻體承重磚木房屋結(jié)構(gòu)及抗震性能的研究，有著積極的工程實(shí)際意義。
　　在國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題（

3、課題編號(hào):2013BAL01B04）支持下，本文主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　(1)通過實(shí)地調(diào)研，獲得了傳統(tǒng)墻體承重磚木結(jié)構(gòu)房屋的平面、立面及主要構(gòu)件細(xì)部尺寸，總結(jié)歸納了房屋建筑材料的傳統(tǒng)選用習(xí)慣、主要構(gòu)件連接構(gòu)造做法，為數(shù)值仿真分析模型中相關(guān)參數(shù)的選取及構(gòu)件之間連接模擬提供依據(jù)。對(duì)房屋主要部位構(gòu)造做法進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，簡(jiǎn)要分析了房屋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為進(jìn)一步結(jié)構(gòu)性能分析及提出改進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)由于傳統(tǒng)墻

4、體獨(dú)立承重房屋自重較大，起主要控制作用，并考慮了樓面及屋蓋活荷載的作用，本文對(duì)房屋進(jìn)行重力作用下的受力與變形分析。從房屋結(jié)構(gòu)整體來看，縱橫墻連接處的頂部及橫梁下的墻體的應(yīng)力水平較高，是結(jié)構(gòu)的薄弱部位。在針對(duì)此類房屋進(jìn)行建造、維修及加固時(shí)，應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施，以提升房屋的結(jié)構(gòu)性能。
　　(3)通過模態(tài)分析，獲得了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)和振型特征。分析結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)整體橫向剛度比房屋縱向剛度弱，這主要和傳統(tǒng)墻體承重體系房屋不設(shè)置內(nèi)橫墻有關(guān);

5、受山墻頂部截面積減小及屋頂質(zhì)量大等因素的影響，第二階振型主要表現(xiàn)為山尖部分的平面外位移。結(jié)構(gòu)的前兩階振型對(duì)房屋的動(dòng)力反應(yīng)起主要控制作用。相關(guān)模態(tài)分析結(jié)果為進(jìn)一步進(jìn)行地震反應(yīng)分析提供數(shù)據(jù)支持。
　　(4)為了探討房屋結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，分別進(jìn)行了縱向及橫向多遇地震作用下的受力變形分析。分析結(jié)果表明:縱向地震作用下，山尖頂部發(fā)生變形集中現(xiàn)象;在橫向地震作用下，縱墻頂部發(fā)生平面外彎曲變形;縱橫墻連接處的頂部、縱墻頂部的中間區(qū)域及前縱墻門洞口