單跨框架結(jié)構(gòu)翼墻加固抗震性能研究.pdf

1、20世紀(jì)90年代以后我國(guó)中小學(xué)教學(xué)樓大量采用單跨框架的結(jié)構(gòu)形式，在近幾年大地震中，特別是集集地震和汶川地震中發(fā)現(xiàn)單跨框架結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)冗余度不足震害嚴(yán)重。在新修訂的規(guī)范中嚴(yán)格要求教學(xué)樓作為乙類建筑不應(yīng)采用單跨框架結(jié)構(gòu)，而且現(xiàn)存的單跨框架教學(xué)樓必須進(jìn)行鑒定加固。
　　 本文對(duì)目前幾種常見的加固方案進(jìn)行對(duì)比，由于翼墻加固方案布置靈活、施工方便、概念設(shè)計(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)為工程師們所廣泛采用。但是目前對(duì)翼墻加固的研究很少，對(duì)于翼墻加固方案的計(jì)算

2、方法、破壞特征形式還存在疑問(wèn)。因此，本文通過(guò)大比例尺模擬地震振動(dòng)臺(tái)對(duì)比試驗(yàn)，探究單跨框架結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和翼墻加固后結(jié)構(gòu)的抗震性能。為多層單跨框架結(jié)構(gòu)提供有效的抗倒塌能力的加固方法奠定基礎(chǔ)，為相應(yīng)規(guī)范的修訂提供依據(jù)。
　　 本文首先設(shè)計(jì)了一個(gè)典型的單跨框架教學(xué)樓，并采用翼墻對(duì)其進(jìn)行加固。通過(guò)ETABS軟件對(duì)加固前后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維彈性和彈塑性分析，研究不同翼墻加固形式及尺寸對(duì)框架結(jié)構(gòu)加固效果的影響，得出單跨框架翼墻加固時(shí)宜采用兩個(gè)方

3、向同時(shí)加設(shè)翼墻的方案，以便使結(jié)構(gòu)在兩個(gè)方向上的抗震承載能力和變形能力都有所提高，加固效果明顯；并選取翼墻長(zhǎng)度為500mm的雙向加固方案作為后續(xù)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的加固方式。
　　 其次設(shè)計(jì)了1∶5大比例尺振動(dòng)臺(tái)單跨框架加固和未加固兩個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ停o出了模型的材料選擇、施工過(guò)程以及試驗(yàn)儀器的布置。將兩個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ头旁谕粋€(gè)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上，選取El Centro波、Taft波和臥龍波，分別進(jìn)行了20次地震動(dòng)工況的對(duì)比試驗(yàn)。從試驗(yàn)的破壞現(xiàn)象和數(shù)據(jù)結(jié)

4、果得出，加固單跨框架結(jié)構(gòu)模型梁上裂縫分布均勻，耗能面廣泛，具有較好的抗震性能，能夠很好的滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范的相關(guān)要求。未加固單跨框架結(jié)構(gòu)模型梁鉸集中出現(xiàn)在梁兩端，由于梁的數(shù)量有限使結(jié)構(gòu)很快在柱上出現(xiàn)柱鉸形成梁柱鉸混合體系，此時(shí)結(jié)構(gòu)比較容易達(dá)到極限承載能力狀態(tài)而形成多米諾骨牌倒塌效應(yīng)，結(jié)構(gòu)的抗震性能較差。
　　 最后采用大型有限元軟件MIDAS對(duì)El Centro波0.05g、0.15g和0.20g地震動(dòng)輸入工況下的加固和未加固模型