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在中国,由于当前的抗震,城市的发展,强度和耐久性要求等诸多因素导致建筑物的地震要求会定期修订,以适应当前结构的安全性,耐久性和实用性。同样,有时将为特定用途而设计的建筑物用作其他用途,并要求根据规范进行重新检测。设计规范的修订导致现有结构不符合当前规范的要求。有时是由于当前方法,材料和构造技术与旧方法之间的差异。伴随着拆除和重建带来的经济和安全挑战,加固现有结构在中国乃至世界范围内都变得越来越重要。
本文以某工业建筑钢筋混凝土框架结构为背景,首先通过ETABS软件对该结构建立了有限元模型,根据中国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)进行了抗震验算,因抗震性能不足,然后采用屈曲约束支撑进行加固,加固考虑了屈曲约束支撑的三种不同配置,采用ETABS有限元软件对加固前后的框架结构均进行了弹性反应谱分析和直接积分非线性时程分析,从结构的侧移间,层间位移,层间剪力,加速度和能量耗散等方面获得了加固结构和非加固结构的地震响应,对比分析了既有建筑结构应用屈曲约束支撑和普通支撑的加固效果,最后验证了数值模拟结构的一致性,研究了小、大型地震作用下屈曲约束支撑和普通支撑对钢筋混凝土框架结构的影响,得出如下结论:
(1)在小震作用下,普通支撑和屈曲约束支撑均可作为钢筋混凝土框架结构的加固方法。但在考虑相同材料的情况下,普通支撑的面积必须比屈曲约束支撑的面积大1.215,才能保证相同的性能。跟别的方案对比沿结构高度连续设置防屈曲支撑,将提高结构的挠度、位移比和刚度。
(2)在大震作用下,正常支撑由于屈曲过大而失去承载力,而屈曲约束支撑由于其耗能特性而表现出较好的性能。
(3)采用防屈曲支撑后,框架结构的性能点由原来的17mm提高到了25mm,挠度比原来减小了70%以上。
本文以某工业建筑钢筋混凝土框架结构为背景,首先通过ETABS软件对该结构建立了有限元模型,根据中国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)进行了抗震验算,因抗震性能不足,然后采用屈曲约束支撑进行加固,加固考虑了屈曲约束支撑的三种不同配置,采用ETABS有限元软件对加固前后的框架结构均进行了弹性反应谱分析和直接积分非线性时程分析,从结构的侧移间,层间位移,层间剪力,加速度和能量耗散等方面获得了加固结构和非加固结构的地震响应,对比分析了既有建筑结构应用屈曲约束支撑和普通支撑的加固效果,最后验证了数值模拟结构的一致性,研究了小、大型地震作用下屈曲约束支撑和普通支撑对钢筋混凝土框架结构的影响,得出如下结论:
(1)在小震作用下,普通支撑和屈曲约束支撑均可作为钢筋混凝土框架结构的加固方法。但在考虑相同材料的情况下,普通支撑的面积必须比屈曲约束支撑的面积大1.215,才能保证相同的性能。跟别的方案对比沿结构高度连续设置防屈曲支撑,将提高结构的挠度、位移比和刚度。
(2)在大震作用下,正常支撑由于屈曲过大而失去承载力,而屈曲约束支撑由于其耗能特性而表现出较好的性能。
(3)采用防屈曲支撑后,框架结构的性能点由原来的17mm提高到了25mm,挠度比原来减小了70%以上。