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综合馆
中小学既有砌体结构建筑抗震加固性能研究
  • 摘要

    2008年汶川地震中,砌体结构校舍破坏严重。2009年6月,国家启动了中小学校舍安全工程,中小学的抗震设防类别由标准设防提高为重点设防。目前大量的中小学既有砌体建筑都建成于上世纪,按照当时规范进行设计,在服役期间,由于环境和人为因素的影响,结构的抗震性能在不断下降,不满足现有的规范要求。对现有中小学砌体结构建筑进行抗震分析,对加固后结构的抗震性能进行验算有着重要的工程应用价值。本文主要研究工作如下:
      介绍了砌体结构教学楼的震害特征,并对其产生的原因进行了分析,讨论了砌体结构常用的加固方法及各种方法的适用范围。以内蒙古自治区包头市某所外廊式砖混结构教学楼为例,采用双面钢筋网混凝土板墙对其加固,运用PKPM设计软件中的鉴定加固(JDJG)模块对加固前后的结构进行抗震验算,得到加固后结构各楼层纵横向综合抗震能力指数,墙段抗力效应比均大于1.0,满足规范要求。
      运用SAP2000有限元软件,采用振型分解反应谱法对上述未加固的工程实例进行弹性分析,得到砌体结构教学楼的内力分布规律。具体包括:结构下部剪力大于上部剪力;窗间墙和窗下墙是结构的薄弱部位;楼梯间墙体所受的剪力相对于别的墙体较大;走廊处纵墙以及横墙靠近走廊处的部分内力分布复杂等结论。
      以层间位移角为性能指标,对该教学楼进行多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能进行评估。结果表明,结构在8度多遇地震作用时,Y向最大层间位移角1/1872,大于1/2500,不满足小震不坏的设防要求。采用厚度100mm、120mm、140mm双面混凝土板墙加固后的结构X向最大层间位移角分别为1/12376、1/13774和1/15060,Y向最大层间位移角分别为1/6329、1/7042和1/7692,均小于1/2500,满足正常使用的性能水平要求。采用Pushover分析方法对加固前后的结构进行了8度罕遇地震作用下的抗震性能评估,发现结构未加固时,其能力谱曲线和需求谱曲线没有交点,不满足大震不倒的设防要求。采用厚度100mm、120mm、140mm双面混凝土板墙加固后的结构X向最大层间位移角分别为1/1064、1/1261和1/1595,Y向最大层间位移角分别为1/901、1/1188和1/1449,均小于1/250,满足生命安全的性能水平要求。

  • 作者

    王明忠 

  • 学科专业

    建筑与土木工程

  • 授予学位

    硕士

  • 学位授予单位

    内蒙古科技大学

  • 导师姓名

    薛刚

  • 学位年度

    2014

  • 语种

    chi

  • 分类号

    TU362 TU746.3

  • 关键词

    中小学教学楼  既有建筑  砌体结构  抗震加固  弹性分析  Pushover分析 

  • 在线出版日期

    2014年10月13日

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