框架結(jié)構(gòu)加層改造后的抗震性能分析.pdf

1、近年來，為了提高已有建筑的使用空間，增大城市容積率，降低拆除重建費用，既有建筑的加層改造越來越多。但既有建筑加層改造后存在結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、傳力不明確等一系列問題，結(jié)構(gòu)加層設(shè)計和抗震鑒定缺乏較為完整的計算方法與設(shè)計規(guī)范，有待系統(tǒng)的研究。目前針對既有建筑加層改造的研究大多針對平面規(guī)則對稱且抗震設(shè)防烈度不是很高的結(jié)構(gòu)，對高烈度地區(qū)平面不規(guī)則的既有建筑加層改造研究較少。文中通過對某一鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)增加若干層鋼結(jié)構(gòu)改造后抗震性能及其影響因素的分

2、析，為相似建筑結(jié)構(gòu)的加層改造提供一定的參考。
　　文中首先闡述了既有建筑鋼結(jié)構(gòu)加層加固的常用方法及既有建筑加層改造抗震性能分析的一些基礎(chǔ)理論依據(jù)。以甘肅省天水市某一平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加層改建為研究對象，根據(jù)其實際檢測評定結(jié)果，通過PKPM構(gòu)建空間模型計算，驗證了原結(jié)構(gòu)加層改造前需進行加固處理。通過分析引起既有建筑加層后抗震性能改變的因素，采用有限元分析軟件ANSYS建立3組加固加層模型：①對原結(jié)構(gòu)采取三種方案加固，改變原

3、結(jié)構(gòu)剛度，然后對三種方案按照改造要求進行增層設(shè)計；②改變方案二加層層數(shù)：分別對其加一層、二層、三層；③改變第一組模型的柱腳連接方式，柱腳由固結(jié)變?yōu)殂q接。對這三組模型分別進行模態(tài)分析、譜分析以及地震作用下時程分析。探討原結(jié)構(gòu)剛度、加層層數(shù)、阻尼比、柱腳節(jié)點形式對原結(jié)構(gòu)加層改造后抗震性能的影響。
　　從該結(jié)構(gòu)加層改造抗震分析可以看出：加層后結(jié)構(gòu)變形為“不均勻”剪切型，且當(dāng)柱腳節(jié)點選用鉸接時，不均勻性幅度更大。隨著加層層數(shù)增加，自振頻率

4、減小，結(jié)構(gòu)層位移、層間位移角及層剪力均增大。但由于該框架結(jié)構(gòu)層數(shù)較低，阻尼比對結(jié)構(gòu)譜分析和時程分析的結(jié)果影響不是很大；當(dāng)加層柱腳節(jié)點采取鉸接，下部混凝土框架結(jié)構(gòu)層位移及層間位移角與柱腳剛結(jié)相比無太大變化，但上部加層鋼結(jié)構(gòu)的層間位移角將超限。因此，對于高烈度地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)加層，柱腳節(jié)點不宜采用鉸接；在既有建筑加層改造中，適當(dāng)增大下部結(jié)構(gòu)剛度，可提高結(jié)構(gòu)抗震性能，應(yīng)注意加層后結(jié)構(gòu)上下剛度比；對于處于高烈度地區(qū)的既有建筑加層改造時，在加