村镇低层砖混商铺房屋振动台试验与有限元分析

摘要

村镇低层砖混商铺房屋由于施工粗糙、抗震构造措施不齐全,往往在遭遇地震时破坏严重.为了研究该类型房屋的抗震性能,根据典型调查,制作了1/2缩尺房屋模型,进行模拟振动台试验.试验表明:模型的破坏集中于背立面底层墙体和两侧面墙体底部,其中窗间墙及窗洞角部破坏最为严重;8.5度设防水准地震作用下,一层窗间墙严重开裂,其X向层间位移角增大明显;模型基本满足7度设防"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防要求,但建议对8度及以上地区已建房屋的薄弱部位进行有效加固,对新建房屋在背立面设置构造柱.其次,通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对原型结构进行了不同设计条件下的地震反应分析,以便探索此类房屋能够满足抗震安全性能的基本设计要求.结果表明:提高砂浆强度能有效提高模型的抗震性能;针对不同设防烈度地区应合理规定开洞率限值,以避免过度削弱墙体;构造柱能有效约束住墙体,增强结构的整体性,但应避免第二层背立面设置的构造柱刚度过大.