套建增層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架抗震性能試驗(yàn)與分析.pdf

1、隨著建筑業(yè)的發(fā)展，我國的房屋建設(shè)已經(jīng)從“以新建為主”過渡到“新建與維修、加固、改造相結(jié)合”的階段。在現(xiàn)階段，改造的重要內(nèi)容之一是既有房屋的增層改造。既有房屋增層改造又分為直接增層、室內(nèi)增層、套建增層和地下掏建增層。包括哈工大在內(nèi)的相關(guān)單位已開展既有房屋套建增層研究多年。本文在已有研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)就既有房屋套建增層問題開展以下研究工作：
　　(1)針對(duì)施工過程中原房屋屋蓋難以承擔(dān)套建新增結(jié)構(gòu)第一層樓蓋流態(tài)混凝土自重及施工荷載這一問題

2、，提出一種以內(nèi)置 H型鋼預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁作為框架梁、以角鋼混凝土柱作為框架柱的新型套建增層用框架結(jié)構(gòu)。通過在H型鋼下側(cè)掛底模，并以底模為支撐設(shè)置側(cè)模，可實(shí)現(xiàn)在施工過程中由鋼梁承擔(dān)樓蓋流態(tài)混凝土及施工荷載，避免將其傳遞給原房屋屋蓋，保證了原房屋的安全與正常使用。這種預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架還具有梁的內(nèi)置 H型鋼及預(yù)應(yīng)力束和喇叭管等方便從柱內(nèi)置角鋼間通過的優(yōu)點(diǎn)。
　　(2)這種新型框架的框架梁為內(nèi)置實(shí)腹型鋼的構(gòu)件，框架柱為內(nèi)置空腹角鋼骨

3、架的構(gòu)件，其整體抗震性能未見相關(guān)報(bào)道。為此，完成了兩榀剪跨比為5、軸壓比為0.1的單層單跨型鋼混凝土梁-角鋼混凝土柱框架模型在水平低周往復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)，獲取了第一手資料。兩榀框架模型在水平峰值荷載下等效粘滯阻尼系數(shù)分別為0.2和0.19，高于普通預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架，與梁柱均為實(shí)腹式構(gòu)件的型鋼混凝土框架接近，表明這種新型框架具有良好的抗震性能。
　　(3)為全面獲取這種新型框架的力學(xué)性能，采用有限單元法對(duì)單層單跨型鋼混凝土梁-

4、角鋼混凝土柱框架進(jìn)行參數(shù)分析，獲得了各考察參數(shù)下框架的滯回性能，建立了單層單跨框架的荷載-位移恢復(fù)力模型，為結(jié)構(gòu)的彈塑性動(dòng)力分析提供參考。針對(duì)這種新型套建增層框架存在側(cè)向剛度及質(zhì)量沿房屋高度分布不均勻、在罕遇地震作用下抗倒塌能力缺乏研究等問題，對(duì)按相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，位于不同抗震設(shè)防區(qū)、不同場(chǎng)地類別、采用不同地震設(shè)計(jì)分組、具有不同底層層高和增層層數(shù)的套建增層預(yù)應(yīng)力鋼骨混凝土框架進(jìn)行罕遇地震反應(yīng)分析。獲得了按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的原則設(shè)計(jì)的套建增層

5、框架在罕遇地震作用下的倒塌規(guī)律，并提出了防倒塌措施。
　　(4)套建增層可采用（預(yù)應(yīng)力）鋼筋混凝土框架、巨型框架及（預(yù)應(yīng)力）鋼骨混凝土框架等多種結(jié)構(gòu)，為方便建設(shè)單位和設(shè)計(jì)者決策，編制了“套建增層框架抗震性能決策系統(tǒng)”。該決策系統(tǒng)目前可對(duì)套建增層用（預(yù)應(yīng)力）鋼骨混凝土框架、（預(yù)應(yīng)力）鋼筋混凝土框架和巨型框架進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)及罕遇地震作用下的時(shí)程分析。采用該決策系統(tǒng)，結(jié)合具體工程實(shí)例，給出了三種套建增層框架的配筋設(shè)計(jì)、彈塑性驗(yàn)算及性能評(píng)價(jià)