村镇建筑基础下碎石垫层隔震性能试验研究

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我国是一个多地震灾害国家,每次大地震造成的人员伤亡和经济损失都是惨重的。尤其是占我国总人口80%左右的广大农村地区,由于经济条件相对落后,村镇房屋抗震质量也较差,当遇到同等强度的地震时受到的破坏也较严重。因此,针对村镇建筑的抗震隔震技术的研究具有非常重要的意义。本文主要以村镇低矮建筑为研究对象,对比分析了一些主流隔震体系,提出碎石垫层基础滑移隔震的抗震思想,对采用的碎石材料进行了与混凝土接触面的摩擦抗滑试验和材料内部的滑移带试验,最后对该碎石垫层进行了模拟振动台试验和隔震效果分析,本文主要研究工作和结论包括:(1)首先对中国地震灾害情况尤其是西部农村地区的抗震现状进行了概述,提出碎石垫层滑移隔震技术。(2)阐述了碎石垫层隔震的概念、优点及可行性研究。对所选碎石材料进行了与混凝土接触面的抗滑试验和材料内部滑移带试验研究,测得各粒径碎石与混凝土接触面的滑动摩擦系数和碎石内部的摩擦滑动情况。(3)针对滑移隔震的特性,提出了该碎石垫层隔震率分析新方法,即动量变化隔震率研究,从动量变化的角度能更好的分析碎石垫层的隔震情况。(4)采用混凝土质量块模拟上部刚度较大的村镇建筑,对碎石垫层滑移隔震材料进行了振动台试验研究。结果表明,在不同碎石层厚度和不同加速度峰值地震波输入下,碎石垫层的隔震率为10.12%~63.99%,通过对碎石的粒径和厚度进行组合可得到较好的隔震效果,而且隔震效果随地震输入能量和垫层厚度的增加而提高。
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