单层工业厂房改造对结构刚度及纵向抗震性能的影响分析

摘要

近年来，随着我国建筑业的不断发展，越来越多的建筑需要进行加固改造以满足业主日益增长的需要，建筑业进入到了新建与维修改造并重时期。其中尤为重要的就是对工业厂房的加固改造，由于其在国民经济中占主要地位，所以应重视对它进行加固改造研究。
　　本文以金川有色金属公司第一冶炼厂熔炼车间改造工程为背景对单层工业厂房的托梁（托架）拔柱改造进行了深入的分析和研究。在对原厂房图纸进行详细研究和现场观察的基础上提出了不掀屋盖的托梁拔柱改造方案。本文首先采用 SAP2000建立改造前后厂房空间有限元模型，通过自振分析验证了所建模型的可靠性，再对改造前、后的结构体系分别进行静力与动力分析，得到了厂房结构改造前、后的受力状态以及水平位移，为合理地选择加固结构构件以及采取必要的保证结构刚度措施提供依据。对托架未增设垫板以及未加固柱进行了补充对比分析，论述其对厂房刚度的影响，评价改造方案的合理性。其次，通过有限元模型的模态分析，计算出改造前、后厂房前三阶振型的频率，对比分析了厂房改造对结构整体刚度的影响。最后，对厂房结构改造前、后模型分别进行了纵向水平地震作用下的反应谱分析和时程分析，得出厂房改造在一定程度上降低了厂房纵向抗震性能，使沿厂房各柱间支撑均匀受力转向抽柱所在柱列各柱间支撑受力增大，两柱列受力不均。通过弹塑性分析，得到厂房改造使得构件提前进入塑性，但并未改变厂房结构的屈服机制，出铰顺序都是先柱间支撑，然后支撑旁的柱脚，最后才是其他柱脚，而且所有的柱脚都未破坏，改造后厂房有足够的安全可靠度。实践表明，相对于“大掀盖”改造方案，本工程的改造方案取得了显著的经济效益和社会效益，可为以后同类工程提供实践经验和理论科学依据。

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第一章 绪论

1.1课题背景

1.2国内外相关研究

1.3本文问题的提出及研究内容

第二章 单层工业厂房的抽柱改造

2.1厂房改造的背景

2.2厂房抽柱改造的设计依据和设计程序

2.3抽柱改造具体内容

2.4抽柱加固改造的施工方案研究与实施

第三章 模型的建立与验证

3.1引言

3.2建模背景

3．3模型的建立

第四章 单层厂房改造对结构刚度的影响分析

4.1厂房横向刚度控制指标

4.2改造前、后厂房静力计算

4.3单层厂房刚度有限元分析静力分析

第五章 单层厂房改造对结构纵向抗震性能的影响分析

5.1厂房纵向刚度控制指标

5.2厂房的自振特性分析

5.3厂房的纵向反应谱分析

5.4厂房的时程分析

5.5小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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