傣楼抗震结构、振动试验介绍！

发布于：2020-07-22 15:01:22 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

创新技术铸就精品护航安全

“傣楼”是云南地区极具民族特色的干栏式建筑，更是传统民居文化风貌的宝贵积淀。随着经济的发展和木材短缺等原因，近年来建造的“傣楼”已逐渐采用砖柱取代木柱作为承重结构。

而云南地区的地震带分布密集，地震活动强度大、频度高，由砖柱支撑的“傣楼” 抗震性能极差：

1）质量集中结构上部，头重脚轻；

2）砌筑施工粗放，梁柱节点连接性能差；

3）底层抗侧刚度低，刚度分布不均匀。

这样的情况极易出现倒塌，造成人员伤亡。那么，如何提高该类结构的整体性和抗震性能呢?针对“傣楼”建筑，西安建筑科技大学提出采用高延性混凝土加固技术进行加固以提高他的结构性和安全性，并于2020年5月30日开展了云南“傣楼”振动台试验及研究，我们将从以下方面对本次振动台试验进行介绍分析：

01	研究背景及意义

云南属于地震频发地区，近年来因木材短缺，当地村民多以砖柱取代木柱承重自建吊脚楼，砌筑砂浆强度极低，结构抗震性能极差，一旦发生地震将造成严重的人员伤亡。2018年，邓明科到西双版纳勐龙镇调研时发现这种建筑大量存在，决心通过高延性混凝土抗震加固改造，让当地群众住上安全稳固的住房。

02	新材料之高延性混凝土性能介绍

与普通混凝土相比，高延性混凝土具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力，拉伸性能可达普通混凝土的200倍，也被称为 “可弯曲的混凝土”。

03	新材料加固方法简单、有效并且经济

“传统房屋砌完墙后，不要在墙体表面抹砂浆，只需抹上1.5厘米的高延性混凝土，即使达到9度罕遇地震，房屋也不会倒塌。”邓明科教授介绍，用高延性混凝土对房屋加固改造，可节省工期70%，节省材料70%，节省造价30%，而且不会改变外立面。

04	傣楼抗震试验模型前期准备工作

“傣楼”模型从前期准备到后期制作共耗时3个多月的时间，在这期间，我们的制作团队为了真实还原“傣楼”的实际面貌，对模型整体方案进行了多次优化。特别是在吊装环节及布置加速度位移传感器时遭遇了多处突发状况，但最终他们凭借着专业“硬实力”顺利进入加载环节。

第一步制作傣楼模型

第二步 HDC抹面加固

第三步养护

第四步修整优化

第五步进行吊装

第六步安装加速度、位移传感器

06	傣楼抗震试验加载过程

本次试验以西双版纳傣族自治州典型的干栏式砖柱木梁结构建筑为原型，进行1：2的缩尺模型振动台试验，并选取EL Centro波进行X、Y两个方向的单向逐级（6度、7度、8度、8.5度、9度、9度罕遇）加载。

6度

加固部分：

HDC加固的砖柱无损伤

未加固部分：

围护墙体无明显现象结构完好

7度

加固部分：

砖柱无损伤

未加固部分：

窗下墙沿砂浆缝出现阶梯状裂缝

8度

加固部分：

砖柱无损伤，柱脚出现轻微滑移

未加固部分：

窗下墙出现明显的阶梯裂缝

最宽时达到10mm 但结构整体性良好

8.5度

加固部分：

砖柱无损伤，柱脚明显滑移

未加固部分：

窗下墙沿砂浆缝开裂严重

结构出现整体摇摆反应

9度

加固部分：

砖柱根部的HDC面层

由于结构的摇摆反应产生少量受压裂缝

但一层梁柱节点处无明显现象

未加固部分：

窗下墙沿砂浆缝开裂严重

结构整体摇摆反应明显

9度罕遇

加固部分：

砖柱在一层柱顶部

产生少量水平拉裂缝

未加固部分：

窗下墙损伤严重，局部脱落

结构整体摇摆反应剧烈

但保持了良好的整体性

实现了“大震不倒”的抗震设防目标

总结： 目前，高延性混凝土已成功应用于房屋加固、建筑结构等领域，获得70余项相关国家专利，经陕西省科技厅鉴定达到国际领先水平，在陕西、安徽、甘肃、河北、云南等10余省立项编制标准，成功应用于全国28个省区市数千栋房屋加固，尤其是在中小学校舍加固、危旧房改造、历史风貌类建筑、文物保护及军民融合等方向有非常明显的成本及技术优势。邓明科说：“未来，将进一步扩大其应用范围，让天下老百姓住上更安全的房屋。