防屈曲耗能支撐在房屋加層加固中的應(yīng)用.pdf

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1、2013年第5期(總193期)安徽建筑防屈曲耗能支撐在房屋加層加固中的應(yīng)用Buckling—RestrainedBraceintheApplicationofAddingStoreyforStrengtheningtoTallBuilding馬軍，杜秋，陳道政，王鵬(1解放軍電子工程學(xué)院，安徽合肥230031；2．合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽合肥230009)—●■■一一——-l摘要：防屈曲耗能支撐具有良好的滯回性能，是一種具有廣闊應(yīng)用———前景的耗能減震構(gòu)件，在實際工程得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合工程實例，闡述防屈曲耗能

2、支撐在房屋加層加固中的應(yīng)用，比較了加層后的整體結(jié)構(gòu)iJ一r、·_，_lIr、m11．一在設(shè)置防屈曲耗能支撐前后的整體性能參數(shù)指標(biāo)變化。結(jié)果表明采用一星_Ⅲl要防屈曲耗能支撐加固，在改善抗震性能方面取得了良好的效果?！猒關(guān)鍵詞：防屈曲耗能支撐；耗能減震；房屋加層加固；整體性能是IL，ⅢlⅢ—T●■■中圖分類號：TU746．3文獻標(biāo)識碼：A一m千一千m干一文章編號：1007—7359(2013105—0146—02圖1原教學(xué)樓鋼筋混凝土框架標(biāo)準(zhǔn)層平面圖1概述近些年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，一些舊的建筑區(qū)已經(jīng)不能適應(yīng)

3、現(xiàn)在的生產(chǎn)和工作模式，房屋加層改造技；§蠶術(shù)是目前逐步被推廣的一種房屋改造形式，加層后的建筑對環(huán)結(jié)I星構(gòu)境污染小，節(jié)約用地，減少建筑垃圾和環(huán)境污染，符合可持續(xù)發(fā)設(shè)展的的發(fā)展要求。加層后的整體結(jié)構(gòu)，一般都會出現(xiàn)原結(jié)構(gòu)某i譽計些構(gòu)件不能滿足現(xiàn)有規(guī)范的要求了，所以需要對原結(jié)構(gòu)或者整與．7200．7200．7200．7200．7200．7200研個結(jié)構(gòu)體系進行加固。防屈曲耗能支撐是房屋加層加固中實現(xiàn)究結(jié)構(gòu)減震控制的一種有效途徑Ⅲ，在強風(fēng)和小震作用下可以增圖2防屈曲耗能支撐平面布置圖應(yīng)用加結(jié)構(gòu)的水平剛度，減小結(jié)構(gòu)的側(cè)移㈣，在中震和

4、大震作用下，組為一組，場地特征周期為0．35s，鋼框架柱與原鋼筋混凝土結(jié)通過自身屈服耗能可以有效減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。由于防屈曲構(gòu)剛接。耗能支撐具有性能穩(wěn)定，減震效果顯著等特點，在日本、美國、原框架混凝土等級為C30，加層鋼結(jié)構(gòu)梁柱采用Q345B加拿大等國家得到了較廣泛的應(yīng)用網(wǎng)，在國內(nèi)新建建筑和加固鋼，防屈曲耗能支撐內(nèi)核采用Q235B鋼，彈性模量E=2．06X改造建筑中得到了越來越多的應(yīng)用。本文結(jié)合某教學(xué)樓工程實10N／mm，泊松比v=O．3。例，提出采用防屈曲耗能支撐對整體結(jié)構(gòu)加固的方案，從支撐合理布置、支撐節(jié)點設(shè)計及抗

5、震性能等方面進行分析。3設(shè)計與分析2工程概況3．1設(shè)計方法首先根據(jù)原結(jié)構(gòu)圖紙和現(xiàn)場確認(rèn)，采用SAP2000有限元某4層教學(xué)樓，長43．2m，寬16．4m，層高為3．6m，底層高軟件對底部四層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)頂部三層鋼結(jié)構(gòu)的整體框架4．5m，建筑平面如圖l所示，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。為滿足結(jié)構(gòu)進行建模，并采用振型分解反應(yīng)譜法分析，得到加層后的建筑使用要求，加層為3層鋼框架，層高從下往上依次為整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剛度突變和部分樓層彈性層間位移角不滿足現(xiàn)3．6m、4．1m、4．1m，樓板采用80ram厚的壓型鋼板組合樓面，屋行規(guī)范的要

6、求，建筑物整體抗震性能比較差，底部鋼筋混凝土面采用?5ram厚的彩鋼復(fù)合板，梁采用焊接型H鋼梁，柱子采結(jié)構(gòu)剛度大，頂部三層鋼結(jié)構(gòu)剛度小，因此就有必要對加層后安用焊接型方鋼管柱。的整體剛度突變進行處理，增設(shè)防屈曲耗能支撐是處理這種問本工程處于安徽省合肥市，該地區(qū)的基本風(fēng)壓為0．35，基徽題的最好方法。本雪壓為0．6，場地類別為二類，抗震設(shè)防烈度為7度，地震分3．2防屈曲耗能支撐的布置和節(jié)點設(shè)計建為了解決房屋加層后的整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剛度突變和部分樓筑收稿日期：2013-07—22層彈性層間位移角不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求這樣的問題，于是

7、在建作者簡介：馬軍(1972一)，男，安徽壽縣人，工程師。圈筑物某些部位設(shè)置防屈曲耗能支撐就可以很好的解決。將支撐安徽建筑2013年第5期(總193期)整體結(jié)構(gòu)前6階振型的周期表1期改變情況見表1，此處僅給出前6階振型的周期。未加支撐的整體結(jié)構(gòu)加設(shè)支撐的整體結(jié)構(gòu)加層后的整體結(jié)構(gòu)在加設(shè)防屈曲耗能支撐前后的彈性層間位移角也發(fā)生很大的變化，Y方向未加支撐時，在第五層出現(xiàn)剛度突變并且此樓層處的層間位移角為1／246，不滿足規(guī)范1／250的限值，當(dāng)加設(shè)支撐后層間位移角減小很多，并且也能滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求了，加設(shè)防屈曲耗能支撐前后層

8、間位移角見表2。■■■●—■3．4罕遇地震作用下的側(cè)移驗算I_●—●-根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范)I6112．3．3．3條規(guī)定：消能減震結(jié)構(gòu)『====·—■·一的層間彈塑性位移角限值，應(yīng)符合預(yù)期的變形控制要求，宜比樓層未加支撐的整體結(jié)構(gòu)加設(shè)支撐的整體結(jié)構(gòu)非消能減震結(jié)構(gòu)適當(dāng)減小。附錄G1．4．4條規(guī)定：鋼支撐一混凝土框架的