隔震技术在超限底框砌体结构抗震加固中的应用研究

发布时间：2020-10-14 22:42

　　 从近年来发生的地震灾害来看,底框砌体结构在地震中遭受到的破坏尤为严重,人民的生命财产安全也因底框砌体结构的破坏而得不到保障,损失严重。上世纪九十年代以来,随着我国城镇化进程不断加快,大量农村人口涌入城镇,临街建筑对底部大开间和上部住宅的需求量越来越大,涌现出大量底部框架层数、上部砌体层数或建筑总高度严重超过规范要求的超限底框砌体结构房屋。由于这类房屋底部框架层大多未按照规范设置抗震墙或设置了少量的抗震墙使得结构出现”下柔上刚”的特点,结构的抗震性能大打折扣,存在严重的安全隐患。因此,对该类结构的抗震性能进行分析并基于分析结果提出合理的加固方案迫在眉睫。目前,较为成熟的房屋结构加固方法有增大截面法、外包型钢法、外粘钢法、外粘碳纤维布法、增设钢支撑等加固方法。但以上加固方法一般均需要对原结构的结构构件进行较大改动,存在施工周期长,施工过程无法使用、加固综合成本高等问题。随着我国隔震技术的日益成熟和隔震支座的推广应用,隔震加固技术逐渐成为既有结构的一种新的抗震加固方法。本文通过对某超限底框砌体结构进行有限元模拟分析,探寻了隔震技术在加固该类型房屋中的应用,分析了结构在隔震加固后的抗震性能。依据现场调研资料和原设计图纸建立分析模型,运用SAP2000有限元分析软件对结构分别在EL-Centro地震波、唐山地震波和人工合成地震波作用下进行线性时程分析和非线性时程分析,找出了该类型结构存在的薄弱环节,对该类超限结构的基本周期做了简单推导。结合结构隔震原理,对抗震性能不足的超限底框砌体结构分别采用基础隔震和层间隔震两种加固方法进行加固处理,计算了加固后结构的地震反应,结果表明:隔震后,结构的周期得以延长,结构的加速度、层间位移、层间位移角、地震剪力等均得到有效的控制,且隔震支座的耗能性能良好。研究了该类超限底框砌体结构上部砌体层层数超限一层、两层和三层时隔震层设置的问题。通过对比隔震前后结构各项地震反应,得到基础隔震对隔震层以下结构加速度的调节优于层间隔震、而对隔震层以下结构层间位移的调节却恰好相反的结论,因此更宜采取基础隔震对上述不同超限情况的超限结构进行加固处理。
【学位单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU364;TU352.1
【部分图文】：

图 1.1 地震中底框砌体结构房屋的破坏Fig.1.1 The destruction of the structure of the frame structure in the earthquake1.2 底框砌体结构研究现状1.2.1 普通底框砌体结构研究现状

10（c）Y 向 （d）扭转图 2.3 结构三维力学模型与模态计算结果Fig.2.3 Three dimensional mechanical model and modal calculation resu

人工波波形
【参考文献】

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本文编号：2841294