夯土类建筑是指以杵等工具,将经过简单加工的原状土质材料逐层夯实的方法建造起来的建筑,是夯土墙体承重建筑和夯土墙体—木构架混合承重类建筑的总称,是生土建筑的一个重要组成部分。 夯土类房屋作为我国传统民居的一种主要形式,是劳动人民数千年来经验的载体,有着自己独特的文化底蕴,是真正意义上的“绿色建筑”、“低碳建筑”。长期以来,夯土类住宅以其节能环保、墙体材料可重复利用的生态优势,以及低成本的造价优势,在农村地区仍然大量存在并一直沿用至今。 受历史及经济发展水平的限制,此类建筑几乎没有经过正规设计,在结构和构造方面存在诸多问题,是遭受震害较重的一类建筑。在汶川地震中,灾区倒塌和损毁的房屋中农村房屋占60%～70%,而作为占灾区农房50%以上的生土建筑房屋受灾更为严重,有多达80%倒塌或成为危房。因此,对该类建筑进行抗震分析,既有其迫切性,又有着积极的现实意义。 为了研究夯土类住宅的抗震性能,在国家“十一五”科技支撑计划项目课题(课题编号：2006BAJ04A02-01)支持下,本文主要做了以下主要工作： (1)通过实地调研,获得了夯土类住宅的常见的结构构件相关尺寸、传统的施工方法和构造做法,为归纳民间营造法则和本文分析模型建立提供参考。 (2)针对农村夯土类住宅的结构以及材料特点,采用有限元法对其建立分析模型,探讨了运用有限元软件对该类结构进行分析的实现方法。 (3)运用结构动力学相关理论,对夯土类住宅有限元模型进行分析,获得了能够反映结构动力特性的结构低阶振型和基本周期参数。 (4)针对夯土类住宅自重大、屋盖结构较弱的特点,本文着重分析了夯土类住宅在自重作用、多遇及罕遇地震作用下的受力变形特点,找出了结构的薄弱部位,提出了相应的改进意见,并对两类常见的夯土类住宅加以比较,为此类建筑的功能提升提供参考。 (5)对夯土类住宅进行了地震响应分析,获得了结构在多遇及罕遇地震作用下的位移及加速度响应,为该类建筑抗震性能的评价及后续研究提供参考。……
