結(jié)構(gòu)性能化加固理論分析與研究

1、<p>　　結(jié)構(gòu)性能化加固理論分析與研究</p><p>　　摘要：結(jié)構(gòu)的性能化加固的具體控制指標，可分為結(jié)構(gòu)的加速度、層間位移和最大位移，而這些指標的表現(xiàn)是按照結(jié)構(gòu)的自身特性來分來，結(jié)構(gòu)的自身的質(zhì)量和剛度表現(xiàn)情況，因此本文研究主要對象為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量剛度比，分析結(jié)構(gòu)的質(zhì)量剛度比與結(jié)構(gòu)的目標性能之間的關(guān)系，進而選擇最合適的加固方式 </p><p>　　關(guān)鍵詞：抗震、性能化加固、加速

2、度、層間位移 </p><p>　　1、性能化加固的提出 </p><p>　　如今國內(nèi)外抗震設(shè)計是以其結(jié)構(gòu)承載力為目的的多目標多層次的設(shè)計方向，利用在三水平設(shè)防和防倒塌的構(gòu)造措施等控制建筑物，達到50年一遇的地震作用（“小震”）下不壞，475年一遇的地震作用（“中震”）下可修和在600年左右一遇地震作用（“大震”）下不倒的目標。這樣的設(shè)計目標能夠保證建筑物沒有倒塌進而保障生命安全，但其破

3、壞造成直接的或是間接經(jīng)濟及其他方面的損失，為了滿足各類建筑物的不同使用要求，對建筑物結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)需要更具體化的性能目標來控制[1]。 </p><p>　　2010年12月1日，實施了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010，新的抗震設(shè)計規(guī)范指出：建筑的抗震性能化設(shè)計立足于抗震承載力和變形能力這兩方面的綜合考慮，具有很強的針對性和靈活性。針對不同工程的需要和可能。在對既有結(jié)構(gòu)加固中，對整個結(jié)構(gòu)，或是對某些部

4、位或關(guān)鍵構(gòu)件，靈活運用各種措施達到預(yù)期的抗震性能目標，以提高抗震安全性或滿足使用功能的特殊要求[2]。 </p><p>　　2、性能化加固背景與分類 </p><p>　　2.1原有加固方式與性能化加固的對比 </p><p>　　原有加固方式的設(shè)計目標為：針對結(jié)構(gòu)個別構(gòu)件破壞、特殊的使用要求或是施工不當?shù)确矫嬖斐傻默F(xiàn)有結(jié)構(gòu)的承載力不能滿足使用要求的建筑物構(gòu)件的加

5、固方式，其根本目的為提高結(jié)構(gòu)的承載力。 </p><p>　　性能化加固的的設(shè)計目標為：針對結(jié)構(gòu)的使用要求，以結(jié)構(gòu)的位移、層間位移和加速度等為具體控制指標，對不滿足指標的建筑物進行加固，其根本目的為滿足結(jié)構(gòu)的使用要求。 </p><p>　　原有的加固方式與性能化加固最根本的不同在于出發(fā)點不同，原有加固是針對結(jié)構(gòu)的承載力，而現(xiàn)在的性能化加固是針對結(jié)構(gòu)的使用要求的不同。 </p>

6、<p>　　2.2、加固的具體方式 </p><p>　　現(xiàn)有的具體的加固方式主要分為： </p><p>　　1）增大構(gòu)件截面尺寸：增大構(gòu)件受力面積的方式來提高結(jié)構(gòu)的承載力的水平。 </p><p>　　2）增設(shè)構(gòu)件：采用增加構(gòu)件的方式來對即有結(jié)構(gòu)不能滿足使用要求或是承載力要求構(gòu)件進行補強加固。 </p><p>　　3）改變

7、傳力路徑：主要采取的方式為增設(shè)剛支撐的方式進行加固。 </p><p>　　4）增加阻尼：利用阻尼器給結(jié)構(gòu)提供附加阻尼與附加剛度。 </p><p>　　5）隔震：設(shè)置隔震支座降低結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)。 </p><p>　　從力學(xué)的角度統(tǒng)計和歸納可以分為增加剛度，減小剛度，增加阻尼和隔震四種方式。 </p><p>　　3、性能化加固方式的選取

8、 </p><p>　　3.1、質(zhì)量剛度比與性能指標的概念及相關(guān)系數(shù) </p><p>　　質(zhì)量剛度比：在地震作用下，結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)主要通過結(jié)構(gòu)的層間質(zhì)量和層間剛度來反應(yīng)，因此歸納出質(zhì)量剛度比（M/K）這個系數(shù)來對結(jié)構(gòu)的進行分析。 </p><p>　　性能指標：結(jié)構(gòu)的地震作用層間加速度，層間位移和最大位移三個指標來控制。 </p><p>

9、;　　結(jié)合底部剪力法的分析方式將研究區(qū)段劃分為： </p><p>　　3.2、質(zhì)量剛度比與性能指標的關(guān)系曲線 </p><p>　　1）公式推導(dǎo)最大加速度 </p><p>　　2）公式推導(dǎo)最大層間位移 </p><p>　　3）公式推導(dǎo)最大位移 </p><p>　　以上曲線分析的是性能指標與質(zhì)量剛度比之間的關(guān)系，

10、結(jié)合以上的分析曲線根據(jù)使用要求的控制性能指標，來選取最合適的加固方式。 </p><p>　　3.3、加固方式的選擇 </p><p>　　性能指標――加速度、層間位移、最大位移 </p><p>　　加固方式――改變剛度、阻尼、隔震 </p><p>　　根據(jù)上面曲線的變化方式，結(jié)合既有結(jié)構(gòu)的性能指標的超標情況加固方式總結(jié)為： </p

11、><p>　　1） 加速度： A周期――提高剛度 B周期――阻尼 </p><p>　　C周期――降低剛度 D周期――阻尼 </p><p>　　2） 層間位移與位移： A周期――提高剛度 B周期――提高剛度 </p><p>　　C周期――提高剛度 D周期――提高剛度 </p><p>　　總結(jié)以上的分析，對應(yīng)的具體加固

12、方式為： </p><p>　　提高剛度――增設(shè)翼墻，增大截面尺寸，增設(shè)支撐 </p><p>　　降低剛度――改砌筑墻為隔墻 </p><p>　　阻尼――設(shè)置阻尼器 </p><p><b>　　4、結(jié)論 </b></p><p>　　本文以質(zhì)量剛度比為參考變量，以性能化控制指標為目標變量，通

13、過分析對應(yīng)關(guān)系，來研究結(jié)構(gòu)的性能化加固的合理方式的選擇規(guī)律，以此為對即有結(jié)構(gòu)加固方式的選型和效果分析提供概念和理論依據(jù)。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]陳闖興.中國建筑抗震設(shè)計規(guī)范的演變和展望[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報.2003 </p><p>　　[2]徐斌.新規(guī)范建筑抗震性能化設(shè)計淺析[J].