确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法、装置、介质及处理器与流程

本发明涉及工业建筑与民用建筑，具体地涉及一种确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法、装置、介质及处理器。

背景技术：

1、砌体结构在我国历史悠久，以其原材料分布广泛、经济适用，抗压性、耐火耐久性好等优点，被广泛应用于城市和农村地区。但历次地震现场震害调查发现，砌体结构因其抗拉、抗剪、抗弯能力低，抵御水平地震作用差等缺点，震害极为严重，造成了大量的人员伤亡和财产损失。砖墙是砌体结构建筑中最重要的组成部分之一，对该类型墙体在震害作用下的破坏机理的深入了解，将有助于全面评价砌体结构的整体抗震性能。

2、目前，在地震现场通常采用基于专家经验的主观定性快速评估方法来评价建筑的震损情况。专家根据震后房屋出现的破坏特征，结合地震的影响、建筑物的使用性质和原抗震设防能力，以及场地、地基和周边震害等多个因素，综合判断震后建筑的安全性。然而，专家经验法往往受到个人知识背景、工作经验和认识差异的影响，导致得出的鉴定结论也因人而异，从而影响了安全鉴定结论的科学性。因此，亟需地震现场有限信息下根据砌体构件的表观损伤状态评得到剩余抗震承载力的方法。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种方法，该方法能够通过砖砌体墙表观损伤确定砖砌体墙的剩余抗震承载力。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法，包括：

3、获取砖砌体墙的设计参数，并根据设计参数，确定砖砌体墙在完好状态下的位移荷载曲线的特征值；

4、获取砖砌体墙的损伤的表观特征，并根据表观特征，获取砖砌体墙当前受损情况下的面内位移；以及

5、根据设计参数、面内位移和特征值，确定砖砌体墙的剩余抗震承载力。

6、可选的，完好状态下的位移荷载曲线的特征值包括：

7、砖砌体墙在开裂阶段的开裂刚度kcr、开裂荷载pcr、和开裂位移δcr；

8、砖砌体墙在极限阶段的极限刚度ku、极限荷载pu、和极限位移δu；以及

9、砖砌体墙在破坏阶段的破坏荷载pf。

10、进一步的，剩余抗震承载力包括：砖砌体墙当前受损情况下的屈服荷载y1、极限荷载y2、和破坏荷载y3，其中，y1、y2、y3的计算公式为通过多项式拟合方法得到的关于面内位移、特征值、和设计参数中的至少一者的拟合函数。

11、优选的，y1、y2、y3的计算公式分别为：

12、y1＝

13、0.0178*[(0.0006cmax+0.0003)]*h]3-0.1846*[(0.0006cmax+

14、0.0003*h2-12.565*0.0006cmax+0.0003*h+pcr，

15、y2＝

16、0.0134*[(0.0006cmax+0.0003)]*h]3-0.0001*[(0.0006cmax+

17、0.0003*h2-13.254*0.0006cmax+0.0003*h+pu，

18、y3＝0.85*y2，

19、式中，0.0006cmax+0.0003为面内位移，cmax为砖砌体墙的表面的最大裂缝宽度(mm，毫米)；h为砖砌体墙的高度(mm，毫米)。

20、优选的，pcr的计算公式为：

21、pu的计算公式为：

22、pf的计算公式为：pf＝0.85pu，

23、式中：am为砖砌体墙截面面积，n为砖砌体墙的构造柱个数，ac为构造柱的截面面积，gc为构造柱中混凝土的剪切模量，gm为砖砌体墙的砖砌体的剪切模量，η为砖砌体墙与其中的构造柱的共同工作系数，fve为砖砌体墙中砖砌体的抗剪强度，σ0为砖砌体墙得竖向荷载值，em为砖砌体的弹性模量，ec为构造柱的弹性模量，γre为砖砌体墙的抗震调整系数，ηi表示构造柱截面积的折减系数，ξ为砖砌体墙的剪应力分布不均匀系数。

24、优选的，ku的计算公式为：

25、δu的计算公式为：

26、kcr的计算公式为：

27、δcr的计算公式为：

28、式中：n为砖砌体墙的构造柱个数，ρv为构造柱中箍筋的配筋率，es为构造柱中钢筋的弹性模量，v为构造柱的钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，l为构造柱的长度，h为构造柱的截面高度，b为构造柱的截面宽度。

29、可选的，在根据设计参数、面内位移和特征值，确定砖砌体墙的剩余抗震承载力之前，还进行如下步骤：

30、根据设计参数，构建砖砌体墙的有限元仿真模型；及

31、根据对有限元仿真模型进行单向往复加载数值模拟，验证并调整位移荷载曲线的特征值。

32、另一方面，本发明提供一种确定砖砌体墙剩余抗震承载力的装置，包括：

33、特征值构建模块，获取砖砌体墙的设计参数，并根据设计参数确定砖砌体墙在完好状态下的位移荷载曲线的特征值；

34、受损情况确定模块，获取砖砌体墙的损伤的表观特征，并根据表观特征获取砖砌体墙当前受损情况下的面内位移；

35、剩余抗震承载力确定模块，根据设计参数、面内位移和特征值，确定砖砌体墙的剩余抗震承载力。

36、可选的，特征值构建模块中完好状态下的位移荷载曲线的特征值，包括：

37、砖砌体墙在开裂阶段的开裂刚度kcr、开裂荷载pcr、和开裂位移δcr；

38、砖砌体墙在极限阶段的极限刚度ku、极限荷载pu、和极限位移δu；以及

39、砖砌体墙在破坏阶段的破坏荷载pf。

40、可选的，剩余抗震承载力包括：砖砌体墙当前受损情况下的屈服荷载y1、极限荷载y2、和破坏荷载y3，其中，y1、y2、y3的计算公式为通过多项式拟合方法得到的关于面内位移、特征值、和设计参数中的至少一者的拟合函数。

41、另一方面，本发明提供一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本申请的确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法。

42、另一方面，本发明提供一种处理器，用于运行程序，其中，程序被运行时用于执行本申请的确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法。

43、通过上述技术方案，先根据砖砌体墙的设计参数确定砖砌体墙在完好状态下的位移荷载曲线的特征值，然后根据砖砌体墙的表观特征确定在当前受损情况下的面内位移，最后根据设计参数、面内位移、及特征值有效确定砖砌体墙的剩余抗震承载力。

44、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述完好状态下的位移荷载曲线的特征值包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述剩余抗震承载力包括：所述砖砌体墙当前受损情况下的屈服荷载y1、极限荷载y2、和破坏荷载y3，其中，所述y1、y2、y3的计算公式为通过多项式拟合方法得到的关于所述面内位移、所述特征值、和所述设计参数中的至少一者的拟合函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述y1、y2、y3的计算公式分别为：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

8.一种确定砖砌体墙剩余抗震承载力的装置，包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述完好状态下的位移荷载曲线的特征值，包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述剩余抗震承载力包括：所述砖砌体墙当前受损情况下的屈服荷载y1、极限荷载y2、和破坏荷载y3，其中，所述y1、y2、y3的计算公式为通过多项式拟合方法得到的关于所述面内位移、所述特征值、和所述设计参数中的至少一者的拟合函数。

11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行：如权利要求1-7中任一项所述的确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法。

12.一种处理器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如权利要求1-7中任意一项所述的确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法。

技术总结
本发明实施例提供一种确定砖砌体墙剩余抗震承载力的方法、装置、介质及处理器，属于工业建筑与民用建筑技术领域。该方法包括：获取砖砌体墙的设计参数，并根据设计参数，确定砖砌体墙在完好状态下的位移荷载曲线的特征值；获取砖砌体墙的损伤的表观特征，并根据表观特征，获取砖砌体墙当前受损情况下的面内位移；根据设计参数、面内位移和特征值，确定砖砌体墙的剩余抗震承载力。本方法根据砖砌体墙的设计参数、根据墙的表观损伤得到的面内位移和位移荷载曲线的特征值有效确定砖砌体墙的剩余抗震承载力。

技术研发人员：夏钰,易桂香,李晓东,高鹏飞
受保护的技术使用者：中冶检测认证有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16