消能支撐在超限底框砌體結(jié)構(gòu)抗震加固中的應(yīng)用研究.pdf

1、底框砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展而設(shè)計(jì)水平并未整體提高的歷史背景下所形成的社會(huì)產(chǎn)物，它因具有底層大空間和能夠大幅降低建設(shè)成本等優(yōu)勢(shì)而被廣泛采用。針對(duì)底框砌體結(jié)構(gòu)抗震性能存在的“先天不足”，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)該類結(jié)構(gòu)在房屋層數(shù)、高度、結(jié)構(gòu)布置等方面提出了嚴(yán)格限制。但九十年代以來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，大量農(nóng)村人口涌入城鎮(zhèn)，臨街建筑對(duì)底層商鋪和上部住宅的需求越來(lái)越大，涌現(xiàn)出大量底部框架層數(shù)、上部砌體層數(shù)或建筑總高度超過(guò)規(guī)范要求的底商砌體房屋。

2、這類房屋底部框架層超限或上部砌體層超限使結(jié)構(gòu)“下柔上剛”的特點(diǎn)更加明顯，加劇了結(jié)構(gòu)抗震的復(fù)雜性，也存在很大的安全隱患。因此，對(duì)高烈度區(qū)的超限底框砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震彈塑性時(shí)程分析以掌握其抗震性能并提出具有針對(duì)性的抗震加固方案是十分必要的。目前，房屋抗震加固常用的方法除增大承重構(gòu)件截面、粘鋼、增設(shè)抗震墻或鋼支撐等硬扛式加固外，采用減震、隔震等耗能技術(shù)進(jìn)行抗震加固己成為一種新的抗震思路。查閱相關(guān)資料了解到，國(guó)內(nèi)各科研單位對(duì)隔震、減震技術(shù)的研究多

3、側(cè)重于隔震支座和阻尼器的開發(fā)及其力學(xué)特性、計(jì)算模型、動(dòng)力分析方法等方面，而對(duì)消能減震裝置在某些特殊工程（如超限底框）中的應(yīng)用和產(chǎn)品參數(shù)設(shè)置的研究則相對(duì)較少。本課題在研讀國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以川東地區(qū)某超限底框砌體結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，主要做了以下幾個(gè)方面的工作:
　　1、通過(guò)實(shí)地調(diào)查，掌握了本研究對(duì)象的實(shí)際構(gòu)造。采用脈動(dòng)法對(duì)該結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行測(cè)試，獲得了自振頻率、振型及阻尼比；并通過(guò)測(cè)試所得的動(dòng)力特性參數(shù)修正或驗(yàn)證理論模型，運(yùn)用

4、有限元分析手段，探尋該類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。模態(tài)分析以及彈塑性時(shí)程分析表明：所研究對(duì)象抗側(cè)剛度突變明顯，房屋側(cè)向變形集中發(fā)生于剛度相對(duì)薄弱的框架層，但由于原結(jié)構(gòu)采用了部分抗震墻以及過(guò)渡層采用厚板轉(zhuǎn)換等抗震措施，縱向最大側(cè)移位置發(fā)生在底框第二層，橫向最大側(cè)移發(fā)生在過(guò)渡層。由于剪力墻大多沿橫向布置，導(dǎo)致底框部分橫向?qū)娱g位移并沒(méi)有縱向明顯，主要薄弱層為縱向第二層。房屋在地震下的整體變形與砌體和框架結(jié)構(gòu)一致，變形呈明顯的剪切型。
　　2、對(duì)增

5、設(shè)阻尼器加固超限底框砌體結(jié)構(gòu)的分析方法、原理以及阻尼器的選擇和布置形式做了分析研究。研究結(jié)果表明：根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和薄弱層位置選擇適當(dāng)?shù)淖枘崞黝愋秃筒贾梅绞?，可獲得良好的減震效果。
　　3、基于SAP2000軟件對(duì)耗能減震體系在地震激勵(lì)下的反應(yīng)做了彈塑性計(jì)算，通過(guò)頂點(diǎn)加速度反應(yīng)、各樓層的水平位移、層間位移角、底框部位最大樓層剪力和基底剪力等指標(biāo)，與未設(shè)消能支撐的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：在框架層增設(shè)耗能減震支撐可大幅減少結(jié)構(gòu)的