一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法技术

本发明专利技术公开了一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，先确定砌体结构抗倒塌能力需求指数，再计算出砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，所述的砌体结构底层综合抗倒塌能力指数表示砌体结构整体的抗倒塌能力，最后比较所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数和砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，若砌体结构抗倒塌能力需求指数不大于砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力满足砌体结构抗倒塌能力要求，反之，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力不满足砌体结构抗倒塌能力要求。本发明专利技术所提出的底层不规则砌体结构的抗倒塌能力评估方法为仅针对砌体结构为研究对象的评价方法，单一性强。

A method for evaluating the collapse resistance of irregular masonry structure on the ground floor

【技术实现步骤摘要】
一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法
本专利技术涉及砌体抗倒塌测试
，具体涉及一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法。
技术介绍
砌体结构是由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。砌体结构是建筑结构中的一种重要结构形式，目前在工程建筑中仍占有一定的比例。但砌体结构抗倒塌能力弱，其抗倒塌性能直接影响结构的震害程度。目前，现有的建筑结构安全性评估方法均采用抗作比法，抗作比法是按照由小到大的次序对整体建筑结构进行安全性评估。此外，国内外还提出了拆除构件法、瞬时刚度退化法、瞬时加载法等方法对建筑结构的抗倒塌性能进行分析评估，但其研究的结构对象多为钢筋混凝土结构或钢结构。然而，由于钢筋混凝土结构和钢结构的延性高、整体性较好，而砌体结构的延性和整体性较差，强震中易发生整体倒塌破坏，所以，上述方法并不能用来评价砌体结构的抗倒塌性能。因此，目前亟需提出一种仅对底层不规则的砌体结构进行抗倒塌性能评估的方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，该抗倒塌能力评估方法用于评价底层不规则砌体结构的抗倒塌能力，以减少因地震而造成的人员伤亡和财产损失。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，包括以下步骤：第一步，确定砌体结构抗倒塌能力需求指数，并设其为βr，所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数表示罕遇地震作用下砌体结构的受损程度，所述的罕遇地震指50年超越概率为2％-3％的地震；第二步，计算出砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，设其为βc，所述的砌体结构底层综合抗倒塌能力指数表示砌体结构整体的抗倒塌能力，所述的砌体结构底层综合抗倒塌能力指数βc的计算公式如下：其中，为砌体结构底层扭转偏心距影响系数，为砌体结构底层横墙很少率影响系数，A1为砌体结构底层纵墙在二分之一层高处的净截面的总面积，λ为地震烈度影响系数，Ab为砌体结构底层建筑平面的面积，ξ0为砌体结构底层墙体的基准面积率；第三步，比较所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数和砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，若砌体结构抗倒塌能力需求指数不大于砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力满足砌体结构抗倒塌能力要求，反之，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力不满足砌体结构抗倒塌能力要求。在本专利技术中，优选的，所述的砌体结构底层墙体的基准面积率ξ0的计算公式为：其中，g0为基本楼层单位面积重力荷载代表值，fvk为砌体抗剪强度标准值，fvm为砌体抗剪强度平均值，σ0为砌体结构底层纵墙在二分之一层高处的截面平均压应力。在本专利技术中，优选的，所述的砌体结构底层扭转偏心距影响系数为砌体结构底层横向偏心比系数。在本专利技术中，优选的，所述的砌体结构底层横墙很少率影响系数为砌体结构底层开间大于4.8m的房间占该层总面积百分比的影响系数。在本专利技术中，优选的，所述的地震烈度影响系数λ的取值为：当地震烈度为6度时，地震烈度影响系数λ取0.9；当地震烈度为7度时，地震烈度影响系数λ取1.3；当地震烈度为8度时，地震烈度影响系数λ取2.0；当地震烈度为9度时，地震烈度影响系数λ取3.0。在本专利技术中，优选的，所述的砌体抗剪强度标准值fvk的取值为：当砂浆强度等级为M2.5时，砌体抗剪强度标准值fvk取0.13MPa；当砂浆强度等级为M5时，砌体抗剪强度标准值fvk取0.19MPa；当砂浆强度等级为M7.5时，砌体抗剪强度标准值fvk取0.23MPa；当砂浆强度等级为M10时，砌体抗剪强度标准值fvk取0.27MPa。在本专利技术中，优选的，所述的砌体抗剪强度平均值fvm的取值为：当砂浆强度等级为M2.5时，砌体抗剪强度平均值fvm取0.20MPa；当砂浆强度等级为M5时，砌体抗剪强度平均值fvm取0.28MPa；当砂浆强度等级为M7.5时，砌体抗剪强度平均值fvm取0.34MPa；当砂浆强度等级为M10时，砌体抗剪强度平均值fvm取0.40MPa。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提出的底层不规则砌体结构的抗倒塌能力评估方法为仅针对砌体结构为研究对象的评价方法，单一性强，提出基于房屋扭转偏心距以及底层横墙很少率两个参数的砌体结构抗倒塌能力指数方法，用来评价底层不规则砌体结构的抗倒塌能力，对促进现有建筑规范的完善和发展、提高底层不规则砌体结构的抗倒塌能力以及减少地震时的人员伤亡和财产损失均具有重要意义和参考价值。附图说明图1为本专利技术确定砌体结构底层扭转偏心距影响系数所选用的模型结构工况1；图2为本专利技术确定砌体结构底层扭转偏心距影响系数所选用的模型结构工况2；图3为本专利技术确定砌体结构底层扭转偏心距影响系数所选用的模型结构工况3；图4为本专利技术确定砌体结构底层扭转偏心距影响系数所选用的模型结构工况4；图5为本专利技术确定砌体结构底层扭转偏心距影响系数所选用的模型结构工况5。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请同时参见图1至图5，本专利技术所述的一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，包括以下三个步骤：第一步，确定砌体结构抗倒塌能力需求指数，并设其为βr，所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数基于罕遇地震作用下的砌体结构受损程度的分析统计得到，βr为一常数，此统计方法为现有统计学常用算法，在此不再赘述；第二步，计算出砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，设其为βc，所述的砌体结构底层综合抗倒塌能力指数表示砌体结构整体的抗倒塌能力；第三步，比较所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数βr和砌体结构底层综合抗倒塌能力指数βc，若砌体结构抗倒塌能力需求指数βr不大于砌体结构底层综合抗倒塌能力指数βc，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力满足砌体结构抗倒塌能力要求，反之，则表明待评估砌体结构的抗倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步，确定砌体结构抗倒塌能力需求指数，并设其为β

【技术特征摘要】
1.一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，确定砌体结构抗倒塌能力需求指数，并设其为βr，所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数表示罕遇地震作用下砌体结构的受损程度，所述的罕遇地震指50年超越概率为2％-3％的地震；
第二步，计算出砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，设其为βc，所述的砌体结构底层综合抗倒塌能力指数表示砌体结构整体的抗倒塌能力，所述的砌体结构底层综合抗倒塌能力指数βc的计算公式如下：



其中，为砌体结构底层扭转偏心距影响系数，为砌体结构底层横墙很少率影响系数，A1为砌体结构底层纵墙在二分之一层高处的净截面的总面积，λ为地震烈度影响系数，Ab为砌体结构底层建筑平面的面积，ξ0为砌体结构底层墙体的基准面积率；
第三步，比较所述的砌体结构抗倒塌能力需求指数和砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，若砌体结构抗倒塌能力需求指数不大于砌体结构底层综合抗倒塌能力指数，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力满足砌体结构抗倒塌能力要求，反之，则表明待评估砌体结构的抗倒塌能力不满足砌体结构抗倒塌能力要求。


2.根据权利要求1所述的一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，其特征在于，所述的砌体结构底层墙体的基准面积率ξ0的计算公式为：



其中，g0为基本楼层单位面积重力荷载代表值，fvk为砌体抗剪强度标准值，fvm为砌体抗剪强度平均值，σ0为砌体结构底层纵墙在二分之一层高处的截面平均压应力。


3.根据权利要求1所述的一种底层不规则砌体结构抗倒塌能力评估方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红彪，郭畅，计子凡，骆城，隋洪福，刘畅，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12