整體式外套框架增層結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、我國(guó)現(xiàn)存大量興建于20世紀(jì)80年代以前的多層磚混房屋，隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，其建筑功能已不能滿足使用要求，但受用地緊張和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約，無(wú)法大量拆除重建，因而對(duì)其進(jìn)行增層改造經(jīng)濟(jì)效益明顯，符合我國(guó)現(xiàn)在的基本國(guó)情。特別是年代較長(zhǎng)的多層磚混房屋，由于結(jié)構(gòu)承載能力有限，對(duì)其采用外套結(jié)構(gòu)增層改造越來(lái)越普遍。
　　 外套結(jié)構(gòu)增層分為分離式和整體式兩種，其中整體式外套結(jié)構(gòu)增層是將新舊房屋連接，增加外套底層的側(cè)向剛度，避免分離式外套結(jié)構(gòu)

2、增層存在的“高雞腿”現(xiàn)象，提高了結(jié)構(gòu)的整體性和剛度均勻性，因而更利于抗震。外套結(jié)構(gòu)增層時(shí)，往往要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)新增部分的豎向荷載，避免對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響，即實(shí)現(xiàn)上部小空間向底部大空間的轉(zhuǎn)換，因而轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的形式對(duì)外套增層結(jié)構(gòu)的受力性能和整體抗震性能也有重要影響。目前整體外套增層結(jié)構(gòu)存在傳力不明確，新舊結(jié)構(gòu)連接形式對(duì)結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響等問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。本文以某實(shí)際工程為背景，采用“加腋墻”轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，研究了整體外套框架增層結(jié)構(gòu)的抗震性

3、能以及新增外套結(jié)構(gòu)對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響程度。
　　 運(yùn)用SAP2000有限元軟件，對(duì)實(shí)際工程中的原磚混結(jié)構(gòu)部分和增層加固后整體結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行有限元分析，研究了豎向靜力荷載和水平地震作用下彎矩、剪力，并對(duì)應(yīng)力等值線進(jìn)行分析，新舊結(jié)構(gòu)連接采用鋼管混凝土短梁具有足夠的抗剪和抗彎承載力，并且有良好的抗震耗能能力，能夠保證新舊結(jié)構(gòu)間連接不至過(guò)早破壞，進(jìn)而確保整體結(jié)構(gòu)的安全。研究了增層前后結(jié)構(gòu)的自振特性，增層后結(jié)構(gòu)柔性增大，周期變長(zhǎng)，符合實(shí)際結(jié)構(gòu)特

4、性。通過(guò)彈性時(shí)程分析，對(duì)比分析了頂層加速度、層間剪力、層間位移及扭轉(zhuǎn)位移角等參數(shù)，研究結(jié)果表明：①采用“加腋墻”轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)使新增框架的內(nèi)力分布更有利，有效減少框架梁的截面高度，增大了使用空間，同時(shí)增加了新增外套部分的側(cè)向剛度。②整體外套結(jié)構(gòu)增層后，原結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)最大位移、層間位移和層間剪力等都有明顯增加，因此說(shuō)明對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固是必要的。③增層后原結(jié)構(gòu)的樓層加速度幅值減少，說(shuō)明增層部分對(duì)原結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)有一定的限制作用。④新舊結(jié)構(gòu)間采