既有砌体结构的抗震鉴定与加固性能研究

摘要

汶川地震后，国务院在全国范围内统一部署实施中小学校舍安全工程，全面提升中小学校舍抗震减灾能力。同时，结合汶川地震灾区和全国范围内砌体房屋抗震鉴定与加固设计的需要，有关部门先后修订并颁布了相关鉴定和加固标准，然而由于加快了修订进度，时间紧任务重，许多问题未能得到充分讨论和研究。目前许多地区的中小学校舍仍有很大部分达不到抗震设防要求，特别是上世纪末期和“普九教育”早期建造的学校建筑，问题更为突出，通过对其进行抗震排查鉴定和加固改造，从而达到重点设防类抗震设防标准。本文结合作者实际参与镇江市校舍安全工程，主要研究工作如下：
　　通过对比分析《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）中关于A类与B类砌体房屋抗震鉴定要求差异，结合《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-95）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）等抗震规范，对鉴定标准的适用范围、高度和层数、高宽比、局部尺寸、抗震横墙间距等规定提出建议和调整。阐述了砌体结构抗震承载力验算的方法以及PKPM复核计算方法，另外对砌体房屋的基准面积率计算公式进行推导。
　　混凝土板墙加固法是砌体结构抗震加固常用的方法之一，《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）和《砌体结构加固设计规范》（GB50702-2011）中均给出了加固后墙体抗震受剪承载力计算方法。对两本标准的计算结果统一采用增强系数进行表述，分析原墙体砌筑砂浆强度等级、板墙厚度、墙体截面竖向压应力及原砖墙厚度等因素对增强系数的影响，同时对二者的差异性进行定量分析，给出240mm厚砖墙规范增强系数参考值。
　　对砌体结构静力弹塑性分析方法的分析模型、基本原理、水平侧向力分布模式、目标位移、分析步骤及方法的局限性进行介绍，得出分层壳单元模型更适用于砌体房屋墙体加固的静力弹塑性分析；对规范及相关文献中砌体结构抗震性能评估指标进行总结，建立砌体结构不同性能水平层间位移角的评估限值。
　　在对砌体结构学生宿舍楼原始资料调查、现场检测及安全性鉴定的基础上，按现行建筑抗震鉴定标准进行抗震措施鉴定、抗震承载力验算以及PKPM复核计算。采用混凝土板墙对宿舍楼抗震能力不足的墙体进行加固设计，按规程增强系数值、规范增强系数参考值对加固后墙体的抗震承载力进行验算。利用SAP2000软件对宿舍楼的有限元三维模型进行Pushover分析，按层间位移角限值对其加固前后的抗震性能进行评估。

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要研究内容与技术线图

第二章 砌体结构抗震鉴定方法的研究

2.1 概述

2.2 抗震鉴定的一般规定

2.3 抗震措施鉴定

2.4 抗震承载力验算

2.5 PKPM复核计算方法

2.6 本章小结

第三章 砌体结构抗震加固计算方法的探讨

3.1 概述

3.2 混凝土板墙加固砖墙抗震受剪承载力计算方法

3.3 规程与规范的增强系数对比

3.4 两本标准计算方法的差异性分析

3.5 本章小结

第四章 砌体结构静力弹塑性分析与抗震性能评估

4.1 概述

4.2 分析模型

4.3 静力弹塑性分析

4.4 砌体结构抗震性能评估

4.5 本章小结

第五章 砌体结构宿舍楼的抗震鉴定与加固性能分析

5.1 概述

5.2 工程概况

5.3 现场检测

5.4 抗震鉴定

5.5 抗震加固

5.6 抗震性能评估

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间发表的论文