【技术实现步骤摘要】
提高框架式砖石质历史建筑防震性能的结构及方法
本专利技术涉及砖石质历史建筑防震安全
,具体涉及一种提高框架式砖石质历史建筑防震性能的结构及方法。
技术介绍
不同地域在每个时代的建筑均代表着当地当代的人类精神文明和物质文明发展的高度及水平,是其文化载体的重要组成部分。中国拥有超过5000年的灿烂文明,砖石质历史建筑作为中华文明的重要载体之一,通过不断的发展演变,逐步形成了自己独特的风格及鲜明的特点。中国现存的砖石质历史建筑经历了漫长岁月洗礼,依旧保存至今,但随着时间的发展,大量砖石质历史建筑损伤正在逐渐加剧。由于地震发生具有不可抗力,难以预测,砖石质历史建筑一旦遇到地震,容易严重破坏,造成不可估量的损失,因而亟需提出一种提高框架式砖石质历史建筑防震性能结构及其方法。由于受《威尼斯宪章》限制,文物建筑在修缮过程中存在盲目遵守“不可改变文物原状”现象,实际修缮过程中多为外观修补;对承载力严重不足或震损情况,也多为对残损构件的加固和补强。如专利技术专利CN103993751A公开了一种加强古建筑整体性的墙体加固结构及方 ...
【技术保护点】
1.一种提高框架式砖石质历史建筑防震性能的方法,其特征在于:包括如下步骤:/nS1. 采用现场测试法和/或取样测试法和/或类比试验法对框架式砖石质历史建筑的砖和/或石材料和缝隙粘结材料进行力学性能检测,获得材料力学性能;对框架式砖石质历史建筑进行现场测绘和残损情况勘察,获取所述框架式砖石质历史建筑的几何尺寸信息和构件缺陷及损伤信息;并将上述信息按照等面积原则转换成构件的等效尺寸,按照等惯性矩原则转换成构件的等效刚度;/nS2.对所述框架式砖质历史建筑进行法式勘察和动力特性检测,获得建筑形式、构件形式、连接形式和动力特性;/nS3.依据构件的损坏对所述框架式砖石质历史建筑价值 ...
【技术特征摘要】
1.一种提高框架式砖石质历史建筑防震性能的方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1.采用现场测试法和/或取样测试法和/或类比试验法对框架式砖石质历史建筑的砖和/或石材料和缝隙粘结材料进行力学性能检测,获得材料力学性能;对框架式砖石质历史建筑进行现场测绘和残损情况勘察,获取所述框架式砖石质历史建筑的几何尺寸信息和构件缺陷及损伤信息;并将上述信息按照等面积原则转换成构件的等效尺寸,按照等惯性矩原则转换成构件的等效刚度;
S2.对所述框架式砖质历史建筑进行法式勘察和动力特性检测,获得建筑形式、构件形式、连接形式和动力特性;
S3.依据构件的损坏对所述框架式砖石质历史建筑价值的影响判定构件的重要程度;
S4.利用有限元软件建立分析模型,进行动力特性分析,将分析结果与在步骤S2中得到的实际动力特性进行对比修正,当误差满足要求后基于离散体动力学计算方法对所述模型进行设计地震作用下数值分析;
S5.判定构件抗震贡献程度,并进行级别划分;
S6.根据分析结果判断各构件在设计地震作用下破坏程度,并判定构件的等级;
S7.对构件划分补强序列;
S8.确定补强方案及补强构件范围;
S9.按照步骤S8所确定的补强方案对构件进行补强。
2.根据权利要求1所述的提高框架式砖石质历史建筑防震性能的方法,其特征在于:步骤S1中采用现场测试法和/或取样测试法和/或类比试验法对框架式砖石质历史建筑的砖和/或石材料和缝隙粘结材料进行力学性能检测,获得材料力学性能;对框架式砖石质历史建筑进行现场测绘和残损情况勘察,获取所述框架式砖石质历史建筑的几何尺寸信息和构件缺陷及损伤信息;包括如下步骤:
采用现场测试法和/或取样测试法和/或类比试验法对所述框架式砖石质历史建筑的砖石质材料的力学性能进行检测,得到砖石质材料的力-位移曲线,并得到砖石质材料的弹性模量、抗压强度和抗拉强度;
采用现场测试法和/或取样测试法和/或类比试验法对所述框架式砖质历史建筑的缝隙粘结材料的力学性能进行检测,并得到缝隙粘结材料的弹性模量、抗压强度和粘结系数;
对所述框架式砖石质历史建筑进行现场测绘和残损情况勘察,采用现场测量技术和/或三维扫描技术获取所述框架式砖石质历史建筑的几何尺寸信息;
采用压电阻抗的损伤检测技术和/或波动信号分析的损伤检测技术获取所述框架式砖石质历史建筑构件内部、外部缺陷及损伤信息;
将上述信息按照等面积原则转换成构件的等效尺寸、按照等惯性矩原则转换成构件的等效刚度。
3.根据权利要求2所述的提高框架式砖石质历史建筑防震性能的方法,其特征在于:所述现场测量技术为运用长度和角度测量设备对所述框架式砖石质历史建筑的几何尺寸及构件表面残损进行测量;所述三维扫描技术为运用激光、机电对物体空间外形和结构进行扫描,获取物体表面的空间坐标,得到所述框架式砖石质历史建筑的几何尺寸及构件表面残损数据;所述压电阻抗的损伤检测技术为将压电原件粘贴于结构表面作为传感器和驱动器,利用结构特性引起的机械阻抗变化进而判断所述框架式砖石质历史建筑构件内部缺陷及损伤信息;所述波动信号分析的损伤检测技术为分析压电传感器所接收到的波动信号来检测和识别所述框架式砖石质历史建筑构件的内部缺陷及损伤信息。
4.根据权利要求1所述的提高框架式砖石质历史建筑防震性能的方法,其特征在于:所述对所述框架式砖质历史建筑进行法式勘察和动力性能检测,获得建筑形式、构件形式、连接形式和动力特性包括如下步骤:对所述框架式砖石质历史建筑进行法式勘察,记录所述框架式砖石质历史建筑的建筑形式、构件和连接形式,并进行现场动力性能检测,获得所述框架式砖石质历史建筑在白噪声激励下的动力特性。
5.根据权利要求1所述的提高框架式砖石质历史建筑防震性能的方法,其特征在于:运用ANSYS或ABAQUS软件建立分析模型,将建立的框架式砖石质历史建筑整体结构离散为离散的砖石质单元,进而确定离散单元的空间位置和砖石质单元形状,依据步骤S1中得到的砖石质材料的力学性能定义砖石质单元的材料属性,依据步骤S1中得到的缝隙粘结材料的力学性能设置连接单元将相连的砖石质单元进行连接,并根据如下步骤进行求解:
步骤S41.基于离散体动力学计算方法对框架式砖石质历史建筑的分析模型进行动力特性分析,以步骤S2中得到的框架式砖石质历史建筑动力特性进为目标...
【专利技术属性】
技术研发人员:葛家琪,马伯涛,黄威振,刘鑫刚,刘金泰,
申请(专利权)人:中国航空规划设计研究总院有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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