既有框架結構基于體系加固下的Pushover結構分析.pdf

1、國內外工程建設發(fā)展經歷了大規(guī)模新建、新建與維修改造并舉、既有建筑的維修改造三個階段。我國現階段工程建設發(fā)展重心已經由大規(guī)模新建轉變?yōu)樾陆ㄅc維修并舉的階段，加固改造的地位變得越來越重要。而框架結構可以加大建筑物的空間和靈活性、減輕建筑物的重量、有較好的抗震能力、延性、整體性等，在既有建筑物中得到廣泛的利用。而隨著經濟技術的發(fā)展，原有的框架結構為適應抗震設防標準提高、功能提升的要求，部分結構需要進行加固改造。
　　加固方法按照其出發(fā)點

2、不同有基于構件加固和基于體系加固兩種?；跇嫾募庸讨饕较蚴窃鰪娊Y構各構件的承載力和延性，提高結構的承載力并利用構件的變形來耗散地震能量，最終保證建筑物“小震不壞、中震可修、大震不倒”?；跇嫾庸虘脧V泛，但僅著眼于單獨構件是否能夠抵抗地震力，抗震加固后結構整體的抗震性能確考慮不足甚至未經考慮，常常是“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”。這樣新加固后的結構產生另外的抗震薄弱部位的可能性大大增加。所以當遭遇地震作用時，不從整體出發(fā)去改變結構的周期可

3、能會加強震害作用，而導致結構出現更嚴重的破壞;另外，雖加固的構件不出現破壞，但未加固的構件極有可能變?yōu)楸∪醐h(huán)節(jié)，破壞后連帶導致與其相聯系的構件出現一系列的破壞，甚至導致房屋的倒塌。所以當前基于構件加固的研究迫在眉睫。
　　本文以工程實例作為研究對象，該工程因增層改造其抗震等級由三級提高到二級。首先采用基于構件的加固方法、基于結構體系的加固方法（增設剪力墻、鋼支撐加固）三種方案，對既有結構進行分析。結果表明，由于本工程涉及抗震等級調

4、整，基于構件的加固方法加固量大、施工周期長、費用高、部分樓層實施難度大，并且某些構造要求難以達到提高后的抗震等級要求。而采用基于體系的加固方法由于變框架結構為框剪結構或框架-支撐結構，對框架的抗震等級不提高即可滿足改造后的抗震要求，最終確定采用基于體系的加固方法。本文利用Midas gen有限元軟件對基于體系加固的兩種方案進行有限元分析，采用能力譜法通過Pushover分析得出結構在四種側向力工況下兩種加固結構周期、性能點、層間位移角等

5、指標，并與基于性能的抗震綜合指標進行比對，實現結構抗震承載能力進行評估。與此同時通過得到塑性鉸的分布情況、數量、位置、級別對不同加固方式薄弱環(huán)節(jié)進行判斷。通過上述分析判斷，得到如下結果:
　　1、基于構件加固在抗震等級、功能改造等調整時，其加固量大、施工周期長、費用高、整體抗側能力提高效果差。所以對于結構使用功能發(fā)生變化、上部結構增層改造、抗震等級提高等造成大面積構件不滿足要求，并且抗震構造措施發(fā)生改變不滿足要求時，優(yōu)先選用基于體

6、系加固改造。
　　2、采用的這兩種基于體系的加固方法，改變了結構體系，能夠很好的提高結構的抗震能力，并且有助于優(yōu)化結構，提高安全儲備。
　　3、增設鋼支撐在提高側向剛度方面要優(yōu)于增設剪力墻結構，但其會相應降低結構延性。
　　4、Pushover分析側向力加載模式對于受高階振型影響不大的結構，模態(tài)加載相比加速度加載模式，使結構產生的層間位移要更大。
　　5、對于增設剪力墻加固來說，短肢剪力墻、抗側剛度較低的方向、結