可靠合理的多层砼框架校舍抗震分灾方法初探

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在汲取历次地震灾害教训基础上,我国政府决定全面展开城乡中小学校舍的抗震加固工作,将校舍提升为最安全的建筑,并成为城乡避难场所。鉴于华南地区校舍建筑多为钢筋混凝土框架结构,本文将其作为研究对象。尽管对框架梁柱直接加固的技术已较成熟,但施工期间总会影响校舍的正常使用,且需面对梁柱节点加固的难题,为此有研究者提出了“不入户加固”的设想,即在原结构外侧增设分灾结构的加固方式。目前研究人员已提出增设分灾框架和分灾翼墙两类抗震分灾方法。分灾框架易施工,但抗侧能力有限;增设翼墙抗侧刚度大,但墙体须与柱大面积有效连接,施工难度较大。为综合以上两种分灾结构的优点,并克服各自缺点,作者提出增设带斜撑分灾框架的加固方案。  本文中以一6层典型教学楼框架为例,分别采用增设分灾框架、增设翼墙和作者提出的增设带斜撑分灾框架三种抗震分灾方法进行加固设计对比研究,应用PKPM软件共计算了30个方案。结果表明,带斜撑分灾框架与翼墙的加固效果相差不大,且可保持框架施工简易、用料也略节省(混凝土用量是分灾翼墙的95%)的特点。带斜撑分灾框架的加固效果明显优于分灾框架,按前方案加固后的梁柱不合格数量仅分别为后方案的55%和23%。  为同时发挥翼墙抗侧移能力强和分灾框架与带斜撑分灾框架施工简易等的特点,作者进一步提出将上述三种加固方式联合应用的复合加固方法。经PKPM计算结果表明,在材料用量比翼墙少的情况下,复合加固法加固后的结构首层抗侧移能力比上述三种方法分别提高了34%、10%和15%,更有效解决了原结构整体刚度、首层抗剪承载力及大量构件承载力不满足要求的问题。  最后,针对新增框架节点加固设计难点,提出几点建议,为多层框架结构的抗分灾抗震设计提供参考。
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