简谈既有钢筋混凝土框架结构加固后整体抗震性能论文_陈立锋

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一、钢筋混凝土框架结构震害特点与加固原因

1.框架结构震害特点分析

自从改革开放至今,社会财富的不断积累和人民生活质量的明显提升,我国的建筑业也随着城市建设的发展进入空前的繁荣时期。在不断进行新建,发展新技术的同时,建筑业也正面临着对既有建筑结构进行维护和加固改造的问题。由于具有非常好的承载能力以及较高的整体性和延性,钢筋混凝土框架结构在我国绝大部分地区有着广泛的使用。虽然钢筋混凝土框架结构有着相当好的抗震性能,但是由于构造抗震设计﹑结构布置﹑构造措施﹑施工质量以及场地条件等方面的不确定性,在遭受强烈的地震灾害时,框架结构经常因为强度和延性不足发生破坏从而产生严重的震害。历次重大地震表明,其震害一般情况下多发生在梁柱节点区和其相邻的区域,柱的震害要大于梁,其中短柱和角柱的震害最为严重。

框架梁的破坏一般发生在梁端。其在地震作用和竖向荷载的共同作用下,剪力和弯矩则反复作用在梁端,可能会发生上下贯通的垂直裂缝与交叉斜裂缝,从而梁端的承载能力下降,并出现塑性铰,如图 1.1;短梁刚度大,吸收的地震力大,当梁身抗剪钢筋配置不足时会发生剪切破坏,见图 1.2。

2.钢筋混凝土框架结构加固的原因

1978 年根据唐山地震震害经验,正式出版《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11—78);1989 年完成《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89);2001 年完成了《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001);2010 年完成了《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)。我国的抗震设计规范同样经历了从低标准到目前高标准的发展历程,不同时期的设防水平不同,抗震性能要求差别较大,大量过去的建造的建筑大都不符合现行规范的抗震安全要求。既有建筑的安全性已受到全社会的密切关注。最近几年的地震震害表明,根据现行抗震规范设计建造的建筑结构基本经受了大地震的考验,而 20 世纪 90 年代之前建造的房屋由于超高烈度而震害惨重,导致了大量的生命财产损失。因此提高既有建筑的抗震能力,尤其提高中小学校老旧校舍的抗震性能,已成为党和各级政府一项十分迫切的任务。随着社会财富的增加和人民生活质量的提高,建筑结构加固将逐渐成为建筑行业的一个重要的分支,因此对建筑结构加固方法的研究已与国家建设、人民生活息息相关,必须对其提出更高更多的要求,必须对此进行研究。

二、加固设计的要求

1.原结构材料的强度要求

(1)当原结构的材料类型和性能与原设计一致时,按原设计值 采用。

(2)当没有原结构材料资料时,通过现场实测材料强度等级,按现行规范选取。

2.加固材料要求

(1)加固选用的钢筋一般选用 HPB300 级或者 HRB335 级钢筋。

(2)加固选用的水泥宜使用普通硅酸 盐水泥,强度等级不能低于 32.5 级,禁用受潮、过期或者质量不合格的水泥。

(3)加固混凝土强度等级,按要求应该比原 结构的混凝土强 度等级提升一级,并且加固上部结构构件的混凝土不能低于 C20;加固混凝土中禁止掺入混合材料。

3.加固施工的一般要求

(1)建筑结构抗震加固的施工应遵守国家现行标准和各项施工及验收规范规定,并且符合抗震设计要求。

(2)施工时应采取避免或者减少损伤原结构的措施。

(3)在加固施工过程中,如果发现原结 构或者建筑结构隐蔽部位有严重的缺陷,则应该立即停止施工,协同加固设计人员采取有效的措施进行处理然后才能施工。

三、加固后框架结构抗震性能分析

1.模态分析

结构的模态分析是在线性结构系统地震的分析中比较常见与有效的方法,在线性动力分析中又被叫作振型叠加法动力分析。主要是用于确定结构的振型是结构动力分析的基础,优势在于明显缩减了用于数值求解的计算时间,原因在于计算一组正交向量 之后,将大型整体平衡方程组的数量减少为解耦的二阶微分方程。

业出版社,2013.

[2]戴国莹.现有建筑抗震鉴定及加固技术(一)[J].建筑科学,1995.

[3]张景明.碳纤维增强塑料加固钢筋混凝土结构新技术[J].建筑科学,2002.

论文作者:陈立锋

论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/26

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