單跨框架結(jié)構(gòu)翼墻加固抗震性能研究.pdf

1、20世紀90年代以后我國中小學教學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)冗余度不足震害嚴重。在新修訂的規(guī)范中嚴格要求教學樓作為乙類建筑不應(yīng)采用單跨框架結(jié)構(gòu)，而且現(xiàn)存的單跨框架教學樓必須進行鑒定加固。
　　 本文對目前幾種常見的加固方案進行對比，由于翼墻加固方案布置靈活、施工方便、概念設(shè)計合理等優(yōu)點為工程師們所廣泛采用。但是目前對翼墻加固的研究很少，對于翼墻加固方案的計算

2、方法、破壞特征形式還存在疑問。因此，本文通過大比例尺模擬地震振動臺對比試驗，探究單跨框架結(jié)構(gòu)的破壞機制和翼墻加固后結(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)計了一個典型的單跨框架教學樓，并采用翼墻對其進行加固。通過ETABS軟件對加固前后的結(jié)構(gòu)進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框架結(jié)構(gòu)加固效果的影響，得出單跨框架翼墻加固時宜采用兩個方

3、向同時加設(shè)翼墻的方案，以便使結(jié)構(gòu)在兩個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；并選取翼墻長度為500mm的雙向加固方案作為后續(xù)振動臺試驗的加固方式。
　　 其次設(shè)計了1∶5大比例尺振動臺單跨框架加固和未加固兩個試驗?zāi)Ｐ?，給出了模型的材料選擇、施工過程以及試驗儀器的布置。將兩個試驗?zāi)Ｐ头旁谕粋€振動臺臺面上，選取El Centro波、Taft波和臥龍波，分別進行了20次地震動工況的對比試驗。從試驗的破壞現(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，此時結(jié)構(gòu)比較容易達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El Centro波0.05g、0.15g和0.20g地震動輸入工況下的加固和未加固模型