框架結構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構受力復雜、傳力不明確等一系列問題，結構加層設計和抗震鑒定缺乏較為完整的計算方法與設計規(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)則對稱且抗震設防烈度不是很高的結構，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構增加若干層鋼結構改造后抗震性能及其影響因素的分

2、析，為相似建筑結構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構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構加層改建為研究對象，根據(jù)其實際檢測評定結果，通過PKPM構建空間模型計算，驗證了原結構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對原結構采取三種方案加固，改變原

3、結構剛度，然后對三種方案按照改造要求進行增層設計；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。探討原結構剛度、加層層數(shù)、阻尼比、柱腳節(jié)點形式對原結構加層改造后抗震性能的影響。
　　從該結構加層改造抗震分析可以看出：加層后結構變形為“不均勻”剪切型，且當柱腳節(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，結構層位移、層間位移角及層剪力均增大。但由于該框架結構層數(shù)較低，阻尼比對結構譜分析和時程分析的結果影響不是很大；當加層柱腳節(jié)點采取鉸接，下部混凝土框架結構層位移及層間位移角與柱腳剛結相比無太大變化，但上部加層鋼結構的層間位移角將超限。因此，對于高烈度地區(qū)的混凝土框架結構加層，柱腳節(jié)點不宜采用鉸接；在既有建筑加層改造中，適當增大下部結構剛度，可提高結構抗震性能，應注意加層后結構上下剛度比；對于處于高烈度地區(qū)的既有建筑加層改造時，在加