【摘 要】
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近年来,西南地区地震频发,且有多次地震发生在村镇地区,穿斗式木结构房屋作为西南地区典型的村镇建筑,在历次地震中破坏严重。通过对地震中穿斗式木结构房屋的震害调查总结发现,穿斗式木结构填充墙造成的整体破坏和填充墙自身的破坏尤为突出。随着人们生活条件的不断提高,人们对住房舒适性的要求越来越高,对穿斗式木结构房屋也在不断改造升级,从而出现了不同填充墙填充的穿斗式木结构房屋。基于此,为进一步研究不同填充墙填
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近年来,西南地区地震频发,且有多次地震发生在村镇地区,穿斗式木结构房屋作为西南地区典型的村镇建筑,在历次地震中破坏严重。通过对地震中穿斗式木结构房屋的震害调查总结发现,穿斗式木结构填充墙造成的整体破坏和填充墙自身的破坏尤为突出。随着人们生活条件的不断提高,人们对住房舒适性的要求越来越高,对穿斗式木结构房屋也在不断改造升级,从而出现了不同填充墙填充的穿斗式木结构房屋。基于此,为进一步研究不同填充墙填充的穿斗式木结构房屋的抗震性能,以便提出合理的加固改造方法来增加房屋的抗震性能,保障人们的生命财产安全。本论文以西南地区一户典型的穿斗式木结构房屋为原型,选取其中一榀框架为试验模型对象,设计并制作了三榀缩尺比例为二分之一的具有不同填充墙的穿斗式木框架试验模型(纯穿斗式木框架、木板墙填充穿斗式木框架、砖墙填充穿斗式木框架)进行低周往复荷载试验,获得各试件的受力变形特征与破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化规律、耗能能力、框架柱侧移等试验结果,对比分析了具有不同填充墙的穿斗式木框架结构的抗震性能。具体工作如下:(1)通过文献资料归纳总结和实地走访调查、测绘,对村镇已建传统穿斗式木结构房屋的结构布置、建造工艺和技术、建造材料、填充墙种类等进行全面详细的了解和掌握。(2)基于前期的资料总结和实地调研工作,拟定并细化研究技术路线与试验方案。以实地调研的一户典型穿斗式木结构房屋为原型,选取其中一榀为试验模型对象,设计并建造三榀缩尺比例为二分之一的不同填充墙的穿斗式木框架试验模型(纯穿斗式木框架、木板墙填充穿斗式木框架、砖墙填充穿斗式木框架)。(3)对建造完成的三榀不同填充墙的穿斗式木框架试件进行拟静力试验,通过试验观察和分析测得的各试件受力变形特征与破坏形式、滞回曲线、骨架曲线等试验数据,研究不同填充墙的穿斗式木框架结构的抗震性能,并结合试验结果提出改进措施。(4)对比分析各试件的试验结果发现,纯穿斗式木框架具有良好的抗震性能,但刚度和极限承载力较低,木板墙和砖墙的填充增强了穿斗式木框架的刚度和极限承载力,特别是砖墙的填充极大地提高了木框架的刚度。但在耗能性能方面,由于砖墙自身刚度较大,砖墙的加入阻碍了框架自身的变形,其耗能性能相比木板墙较差。木板墙与木框架刚度相似,二者之间的摩擦增加了耗能能力。总的来说,填充墙的加入增大了木框架的刚度、极限承载力和耗能能力,能显著提高框架的抗震性能,但填充刚度与木框架刚度相差较大的填充墙则会影响框架的变形能力,不利于木框架的受力变形,易对木框架造成损坏。(5)对比分析三榀不同填充墙的穿斗式木框架的抗震性能指标发现,木板墙填充的穿斗式木框架的综合抗震性能较好,但木板墙作为围护墙体其保温隔热性能及耐久性相对较差。对于保温隔热性能及稳定性较好的砖墙填充而言,由于砖墙与木框架之间的刚度相差较大,导致二者在地震作用下变形不协调,影响其整体抗震性能。
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