密缀板耗能格构柱加固既有框架结构的简化分析及工程应用

摘要

为了解决既有建筑抗震加固施工过程中使用功能被中断的问题,基于摇摆结构的相关原理,提出一种密缀板耗能格构柱,其密集缀板采用低屈服点钢材的窄翼缘小截面钢梁,而2个柱肢是高屈服点钢材内部灌注高标号补偿收缩混凝土的钢管柱.首先,基于既有钢筋混凝土框架附加弯剪型子结构的方法,建立考虑附加子结构柱底弹性水平约束和弹性转动约束的微分方程,并利用参数取值的变化进行理论研究;然后,为了验证密缀板耗能格构柱对既有钢筋混凝土框架抗震的有利作用,将其应用于既有钢筋混凝土框架分别进行多遇地震和罕遇地震作用下的分析.研究结果表明:多遇地震作用下密缀板耗能格构柱可提供适当的刚度,使得既有钢筋混凝土框架结构的刚度有所提高;罕遇地震作用下,密缀板耗能格构柱能够改善既有钢筋混凝土框架的变形形态和受力状态,使其损伤分布更加均匀,残余变形显著降低.密缀板耗能格构柱在地震作用下屈服耗能,发挥了消能减震作用.