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作者与机构
本研究的作者为全雷宇，指导老师为信任副教授，学位授予单位为西安建筑科技大学。论文提交日期为2020年4月，答辩日期为2020年6月。

学术背景
砌体结构是我国传统的建筑形式之一，广泛应用于乡镇建筑中。尽管砌体结构具有诸多优点，但其抗震性能较差，尤其是在地震中窗间墙（piers）的破坏尤为严重。窗间墙的破坏不仅影响结构的整体性能，还可能导致局部塌落。现有研究虽然对砌体结构的加固方法进行了探索，但针对窗间墙破坏模式的加固技术仍显不足，特别是震后快速修复技术的研究较少。近年来，以消能减震为核心的加固理念逐渐被认可，金属阻尼器（metal damper）在结构加固中的应用也得到广泛研究。本研究基于砌体结构窗间墙的受力机理，设计了一种承压抗剪型金属阻尼器（compressive-shear metal damper, CSMD），通过拟静力试验和有限元模拟相结合的方法，验证了该加固方法的有效性。

研究流程
本研究分为四个主要步骤：
1. 分析窗间墙破坏特征及受力机理
通过分析砌体结构窗间墙的破坏特征，特别是剪切破坏（shear failure）和弯曲破坏（bending failure）的机理，结合混凝土结构中可更换连梁的加固思路，提出了一种可替换受损窗间墙的承压抗剪型金属阻尼器。
2. 设计承压抗剪型金属阻尼器
根据金属阻尼器的研究现状，设计了符合窗间墙受力特性的承压抗剪型金属阻尼器，并通过有限元分析验证了其合理性。
3. 拟静力试验研究
用承压抗剪型金属阻尼器替换砌体结构已受损的底层窗间墙，对加固后墙体进行拟静力试验（quasi-static test），对比加固前后墙体的抗震性能，重点关注墙体的耗能性能及承载力的恢复情况。
4. 有限元模拟与验证
使用有限元软件Abaqus模拟试验墙体，与试验结果进行对比，验证加固方法的合理性。

主要结果
1. 窗间墙破坏特征分析
研究发现，窗间墙的破坏主要表现为剪切破坏和弯曲破坏。剪切破坏形式为沿洞角出现单向或X型交叉斜裂缝，而弯曲破坏则表现为窗间墙底部和顶部沿洞角出现水平贯通裂缝。
2. 承压抗剪型金属阻尼器设计
设计的承压抗剪型金属阻尼器满足“承压且抗剪”的力学要求，有限元分析结果表明其设计合理。
3. 拟静力试验结果
试验结果显示，使用承压抗剪型金属阻尼器替换受损窗间墙后，墙体的承载力恢复至未受损状态，耗能能力在加载后期显著提升，抗震性能得到改善。
4. 有限元模拟结果
数值模拟结果显示，加固后墙体模型的破坏模式合理，验证了加固方法的可行性。

结论与意义
本研究基于砌体结构窗间墙的受力机理，设计了一种承压抗剪型金属阻尼器，并通过试验和模拟验证了其有效性。该加固方法不仅能够恢复墙体的承载力，还能显著提升其耗能能力和抗震性能。研究结果为砌体结构窗间墙的震后快速修复提供了新的技术路径，具有重要的工程应用价值。

研究亮点
1. 创新性设计
本研究首次提出了一种专用于砌体结构窗间墙加固的承压抗剪型金属阻尼器，填补了现有加固技术的空白。
2. 综合研究方法
通过拟静力试验和有限元模拟相结合的方法，全面验证了加固方法的有效性。
3. 工程应用价值
该加固方法具有快速修复的特点，适用于震后砌体结构的快速修复，具有广泛的应用前景。

其他有价值内容
本研究还详细分析了窗间墙的破坏模式及其对结构整体性能的影响，为后续研究提供了理论基础。此外，研究中对金属阻尼器的设计方法进行了详细阐述，为类似加固技术的开发提供了参考。

以上为本研究的学术报告，详细介绍了研究的背景、流程、结果及其意义，旨在为相关领域的研究者提供参考。