顶部轻钢增层混凝土框架结构的抗震性能分析

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1、硕士学位论文顶部轻钢增层混凝土框架结构的抗震性能分析SEIMICPERFORMANCEOFCONCRETEFRAMESTRUCTUREWITHADDINGLIGHTSTEELSTORIES范恩铭哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TU375学校代码：10213国际图书分类号：624.04密级：公开工学硕士学位论文顶部轻钢增层混凝土框架结构的抗震性能分析硕士研究生：范恩铭导师：王震宇教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU375U.D

2、.C:624.04DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSEIMICPERFORMANCEOFCONCRETEFRAMESTRUCTUREWITHADDINGLIGHTSTEELSTORIESCandidate：FanEnmingSupervisor：Prof.WangZhenyuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeri

3、ngDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要近年来由于社会经济的迅猛发展和人口的大量增长，我国城市用地变得日益紧张。与此同时，大量旧有建筑虽然可以继续使用，但已不能完全满足现有的使用功能要求。轻钢结构增层具有自重轻、布局灵活、建造费用低、施工方便等优点，目前已应用于既有钢筋混凝土结构的增层改造中。但轻钢结构增层的设计方法还不够完善，设计人员往往只对增层钢结构部分进行计算，而对增层后整体结构的抗震分

4、析和设计考虑较少。此外，增层后的结构还存在如下问题：整体结构质量和刚度沿竖向分布不均匀，原结构与增层结构之间易形成薄弱层，新旧结构之间的连接方式，混凝土与钢结构阻尼比不同，设计时顶部钢结构的风荷载难以准确取值等，这些问题使得轻钢增层后结构整体的抗震性能难以得到有效保障，限制了这种结构形式的广泛应用。本文结合了混凝土结构轻钢增层方面的工程实例，分别采用工程设计软件和有限元分析软件对增层后整体结构的抗震性能进行研究。主要研究工作包括：(1)对实际工程进行现场检测，考察结构配筋与现有混凝土强度，为整体结构抗震分析提供建模依据；(2)采用PKPM设计软

5、件，对原有混凝土结构、顶部轻钢增层混凝土结构进行小震及大震作用下的抗震验算，比较不同加层方案的抗震性能；(3)采用有限元软件SAP2000，建立增层结构的整体三维模型，进行小震及罕遇地震下的动力有限元分析，总结这种结构形式的变形特点和设计建议，为今后该类结构的抗震设计提供依据。关键词：混凝土框架结构；轻钢增层；抗震性能；地震反应；SAP2000I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractDuetotherapidgrowthofeconomyandpopulationinChina,theurbanlandisbecomingincreas

6、inglytenseinrecentyears.Atthesametime,alargenumberofoldbuildings,whichcanstillbeused,areunabletomeettheimmediateuseoffunctionalrequirements.Addinglightweightstoriesisbeinggraduallyextendedinthebuildingrenovationprocessforitsadvantageoflightweight,flexiblelayout,lowcost,easyc

7、onstruction.Thisexcellentadditionallayerstructureformhasbeenwidelyusedinstructurereinforcement,whichhasachievedgoodsocialbenefits.However,thedesignofaddinglightweightstoryisstillnotperfect.Inmanycases,engineersonlycalculateaddinglayerportion.Besides,theconsiderationontheseis

8、micperformanceofoverallstructureislimited.Indeed,lightweightstoryaddedoncon