既有框架建筑隔震加固改造技术研究

摘要

中国的建筑行业已经进入了新建与加固改造并存的时代，因规范的不断升级，使得对建筑的抗震要求越来越高。一些不满足新规范要求的建筑物因其拆除成本较大，同时会造成资源浪费。如果对其进行加固改造具有很好的经济效益和社会效益。相对于抗震加固来说，隔震加固是在上部结构与基础之间设置柔性分隔层。当地震来临时，这种柔性分隔层（隔震层）通过发生位移能够吸收较大的地震能量，最后输送给上部结构的能量大大减少，对上部结构能够起到明显的减震效果，上部结构处于弹性运动状态。并且隔震加固具有抗震加固很多不能比拟的优点。
　　隔震技术在新建建筑中应用已经很成熟，经过多次地震的测试，隔震建筑起到的效果显而易见。但是在既有框架建筑加固改造中，隔震技术的应用寥寥无几。对于这方面的研究，国家还是刚刚起步，有待进一步研究。
　　本文对既有框架建筑基础隔震的施工工艺进行了综述，通过分析研究施工工艺的特点，借鉴前人施工工艺的优点，在前人的基础上设计了一套框架托换技术——双梁托换技术。对于单梁托换技术，双梁托换技术不仅可以大大提高结构的整体稳定性，同时施工步骤更加简单化，可以大大削弱了上部结构在地震作用下的不规则运动。
　　另外，本文运用Midas有限元软件，通过对某不规则框架结构体育场进行地震作用下的有限元时程分析，分析其原结构和隔震结构的数据得出结论:相对原结构，隔震结构能够延长上部结构的自振周期，从而使结构的自振周期远远的避开了场地的卓越周期。另外通过有效的布置隔震支座，合理的控制隔震支座的刚度分配，可以有效的降低上部结构在地震作用下的扭转效应，前两阶振型扭转效应明显减小，运动更加规则。
　　综上所述，通过对既有建筑隔震的施工及设计的研究，进一步得到了隔震加固技术能够在既有建筑中起到了很好的减震效果，同时隔震加固技术应用具有很好的广泛前景。

目录

声明

摘要

1．1 引言

1．2 改造加固的发展

1．2．1 抗震加固的发展

1．2．2 国内外隔震加固研究现状

1．3 课题研究背景与意义

1．4 本文的主要研究内容

2 既有建筑隔震加固改造技术研究

2．1 传统抗震加固技术

2．1．1 抗震加固原理

2．1．2 抗震加固方法

2．2 既有建筑隔震加固技术

2．2．1 隔震加固原理

2．2．2 隔震加固方法

2．2．3 隔震层设置原则

2．2．4 不规则建筑隔震加固注意事项

2．3 隔震加固改造思想及适用范围

2．4 既有建筑隔震加固的设计要求

2．5 既有建筑隔震加固技术优势及经济效益分析

2．6 本章小结

3 框架结构基础隔震加固改造施工技术

3．1 相关规定对新建隔震结构设计的要求

3．2 隔震加固改造设计及施工主要内容

3．2．1 隔震层设计

3．2．2 上部结构改造设计

3．2．3 下部结构改造设计

3．2．4 框架结构的托换技术

3．2．5 隔震层与上部结构的连接

3．3 既有框架结构隔震加固改造施工工法

3．4 隔震支座空间精确定位支架安装施工工法

3．5 本章小结

4．1 Midas Gen介绍

4．1．1 梁单元

4．1．2 板单元

4．1．3 铅芯橡胶隔震装置

4．1．4 边界非线性动力分析

4．1．5 结构动力特性

4．2 隔震支座的选型与布置

4．2．1 隔震支座的形状系数

4．2．2 隔震支座的选型

4．2．3 隔震支座的布置

4．3 地震波的选取

4．4 本章小结

5．1 工程概况

5．2 隔震模型

5．3 隔震支座布置

5．4 地震波的选取及参数调整

5．5 地震反应时程分析结果

5．5．1 结构自振周期

5．5．2 结构层剪力

5．5．3 结构楼层位移和顶点加速度反应分析

5．5．4 结构抗扭分析

5．5．5 隔震层滞回曲线

5．6 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

致谢