哈医大第一临床医院实验楼套建增层结构选型与设计分析

摘要

随着建筑业由以新建为主逐渐向新建与改建并重的过渡,既有房屋的增层改造已成为我国各级政府十分关注的热点问题之一.建筑物的增层改造不仅可以明显增加建筑使用面积,极大提高土地利用率,而且增层比新建投资省,无征地、拆迁及处理建筑垃圾等费用和麻烦,可维持原建筑物正常运营,建设周期短,较重建审批程序简单,见效快.尤以节约土地、施工时不停止原房屋正常使用等特点优于新建工程,深受人们欢迎.黑龙江省和哈尔滨市高度重视既有房屋的套建改造工作,希望通过套建改造使既有建筑重焕生机.本文研究工作得到了黑龙江省科技攻关计划项目(GC04A609)和哈尔滨市科技攻关计划项目(2004AA9CS187)的资助.既有房屋套建增层结构选型的合理与否是整个套建增层建设的关键.尽管哈医大第一临床医院实验楼套建增层改造完成并投入使用已六年有余,在该院医疗环境及整体实力的提升中发挥了重要作用,但我们一直在对该工程的套建结构设计进行反思,认为该工程的套建结构选型尚有商榷的余地,通过反思与分析为类似套建增层工程的建设提供技术参考是必要的.(1)按振型分解反应谱法和时程分析法进行的结构地震反应分析结果表明:套建规则框架增层结构一层顶及各楼层的侧移均较大.外套非规则框架一层顶侧移及上部各楼层侧移均有一定幅度的降低.由于外套巨型框架刚度分布比较均匀,结构侧移沿房屋高度方向也较均匀.外套框支剪力墙结构一层顶侧移较规则框架有所降低,上部各楼层的侧移很小,但一层的侧移仍比上部楼层大较多.(2)尽管四种外套增层结构地震反应各不相同,但已建套建增层结构不但结构抗力、裂缝开展、竖向挠度满足设计标准的要求.而且外套增层框架首层的层间侧移角只有1/900远小于限值1/550.原套建增层结构设计是可靠的.(3)柱截面调整后外套规则框架的造价与原设计外套规则框架的造价基本持平,外套巨型框架造价为原设计外套规则框架造价的85％左右(价差约500万人民币),外套非规则框架造价为原设计外套规则框架造价的70％左右(价差约1100万人民币),外套框支剪力墙造价为原设计外套规则框架造价的60％左右(价差约1500万人民币).

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1 慨述

1.2研究现状

1.3课题的来源及研究的目的和意义

1.4本文应开展的工作

第2章四种分离式套建增层结构基于振型分解反应谱法的地震反应分析

2.1引言

2.2抗震设计反应谱

2.3振型分解反应谱理论

2.3.1基本原理

2.3.2地震作用

2.3.3计算步骤

2.4计算模型的选取

2.5外套规则框架截面尺寸选择

2.6其它三种套建增层结构截面尺寸选择及荷载统计

2.6.1截面尺寸选择

2.6.2荷载统计

2.7四种外套增层结构动力特性分析及内力计算

2.7.1动力特性分析

2.7.2侧移分析

2.7.3结构内力分析

2.8本章小结

第3章四种分离式套建增层结构空间线性地震响应时程分析

3.1地震波的选择

3.1.1地震波的选择原则

3.1.2本文所选地震波

3.2人工合成地震波

3.3时程分析

3.3.1外套规则预应力混凝土框架时程分析

3.3.2外套非规则框架时程分析

3.3.3外套巨型预应力混凝土框架时程分析

3.3.4外套框支剪力墙时程分析

3.3.5四种外套增层结构综合分析

3.4本章小结

第4章四种套建增层结构的造价分析与对比

4.1材料选择与配筋计算

4.1.1材料选择及预应力工艺选择

4.1.2内力计算及内力取值

4.1.3原设计的外套规则框架的材料用量

4.1.4柱截面调整后外套规则框架的材料用量

4.1.5外套非规则框架的材料用量

4.1.6外套巨型框架的材料用量

4.1.7外套框支剪力墙的材料用量

4.1.8四种套建增层结构的材料用量与对比

4.2施工过程中应注意的若干问题

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢