既有混凝土-砌體混合結(jié)構(gòu)的抗震加固方法研究.pdf

1、既有建筑中存在大量的混凝土-砌體混合結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)中同時存在混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)。此類混合結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、材料的彈性模量和力學(xué)性能相差很大，結(jié)構(gòu)受力不明確，在水平地震力作用下，不同材料承載力和剛度貢獻(xiàn)不協(xié)調(diào)，引起不同構(gòu)件各個擊破的連鎖反應(yīng)，因此無法保證小震不壞，大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)。常規(guī)設(shè)計軟件無法對混凝土-砌體混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計分析，若根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)全部拆除重建，會造成巨大的浪費和其他問題。
　　 本文對已有混凝土-砌

2、體混合結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計方法進(jìn)行了理論研究，探討了兩種不同的加固設(shè)計方案-準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)加固方案和準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)加固方案的加固設(shè)計流程。通過理論研究和工程實例分析相結(jié)合的方法，將有限元軟件ETABS和工程常用設(shè)計軟件PKPM分析結(jié)果進(jìn)行比較，驗證了用PKPM進(jìn)行兩種方案加固的可行性，并給出適用于一般工程的計算方法和步驟。
　　 準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方案-根據(jù)加固需要，對混合結(jié)構(gòu)中原砌體部分的部分或全部砌體承重墻采用鋼筋混凝土面層加固，使之

3、成為“夾板墻”，并將夾板墻等效折算為混凝土墻，從而將整個結(jié)構(gòu)等效成為“準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)”。同時根據(jù)工程實際情況，在原框架部分增設(shè)部分混凝土剪力墻，以防止扭轉(zhuǎn)過大。首先，根據(jù)原則選擇相應(yīng)的鑒定加固設(shè)計規(guī)范。其次，將加固改造的既有混凝土結(jié)構(gòu)-砌體混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行等效折算。然后將等效折算的準(zhǔn)混凝土加固方案運用PKPM中的混凝土模塊驗算原框架柱、梁是否滿足抗震要求，若不滿足，先進(jìn)行原框架柱、梁的加固，再將加固后的準(zhǔn)框剪結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析，得到荷載效應(yīng)設(shè)計

4、值S，然后運用夾板墻的計算公式對其抗壓、抗剪承載力進(jìn)行計算，得到抗力設(shè)計值R。若γ0S≤R，則加固后結(jié)構(gòu)承載力滿足抗震要求。最后，驗算相應(yīng)指標(biāo)。
　　 準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方案-在原混合結(jié)構(gòu)中的框架內(nèi)部增設(shè)砌體承重墻，使之接近于砌體結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)中有原框架柱、原框架梁，為區(qū)別于一般的砌體結(jié)構(gòu)，我們稱之為“準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)”。首先，按照規(guī)范檢查構(gòu)造措施并進(jìn)行補全，其次，在原框架部分選擇合適位置布置承重砌體墻，將既有混凝土結(jié)構(gòu)-砌體混合結(jié)構(gòu)

5、加固改造為準(zhǔn)砌體結(jié)構(gòu)。然后，運用PKPM中的砌體鑒定加固模塊進(jìn)行抗壓承載力驗算，并得到墻體地震剪力，并計算墻體抗震抗剪承載力。若γ0S≤R，則加固后結(jié)構(gòu)滿足驗算；若γ0S>R，則應(yīng)進(jìn)一步采取加固措施，將采取加固措施后的結(jié)構(gòu)再次進(jìn)行驗算，直至驗算滿足要求。
　　 此外，本文采用有限元方法初步研究應(yīng)力滯后效應(yīng)對被加固構(gòu)件的影響，研究對象包括由一榀原有框架和一面新增墻體組合成的組合墻、一面經(jīng)過鋼筋混凝土面層加固的磚墻(即夾板墻)。由于