既有建筑基于性态的抗震加固研究

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1、国内图书分类号：TU375学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文既有建筑基于性态的抗震加固研究硕士研究生：刘嘉兴导师：谢礼立教授副导师:翟长海教授申请学位：工学硕士学科：防灾减灾工程及防护工程所在单位: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.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHERESEARCHONPERFORMANCE-BASEDSEISMICRETROFITTINGOF

2、EXISTINGBUILDINGSCandidate：LiuJiaxingSupervisor：Prof.XieLiliViceSupervisor:Prof.ZhaiChanghaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：DisasterPreventionandMitigationEngineeringandProtectionEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015

3、Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国目前现存大量建于上世纪七、八十年代的建筑，从五十年设计使用年限看，其中多数建筑处于高龄服役阶段，且随着抗震规范的修订，许多建筑不满足新规范的抗震要求，因此，需要对该类建筑进行抗震加固。基于性态抗震理论是将传统的“三水准”设防思想进一步细化，充分考虑了生命安全和财产损失，使建筑在遭遇地震作用时表现出预定的性态水平。在建筑结构的抗震加固工作中引入基于性态理论，可以了解加固后建筑的抗震性能，同时

4、减轻结构破坏，降低人员财产损失。因此，开展基于性态的抗震加固研究具有更重要的现实意义。本文主要研究内容如下：(1)针对框架结构在对比大量文献研究的基础上，本文确定了合理的地震设防水准和建筑结构的性态水平划分准则，通过对比分析不同性态指标的优劣性，选择合理的性态指标及其量化限值。(2)对于既有建筑，考虑到既有建筑的已服役年限，本文经过理论分析，提出评估既有建筑抗震性能的地震动参数取值，使既有建筑的抗震性能评估趋于合理。本文主要考虑了既有建筑在服役期内最常见的混凝土碳化和钢筋锈蚀对建筑抗震性能的影响，并且指出考虑损伤的既有建筑在SAP2000

5、中的实现方法，证明了既有建筑性能评估时考虑损伤的必要性。(3)之前学者提出的经济损失计算模型大多都较为复杂，不利于工程实际应用，本文引入了地震下建筑直接经济损失的简化计算模型，并通过工程实例证明了该模型的有效性和合理性。(4)以实际工程为例进行抗震加固设计分析，阐述基于性态抗震加固的实施流程，证明本文所提出基于性态抗震加固工作的可行性。采用有限元软件SAP2000对各加固方案进行基于性态的抗震评估，综合加固方案的抗震性能、经济损失、方案投入和施工工艺优选加固方案。关键词：既有建筑；基于性态；抗震加固；地震动参数；损伤；直接经济损失I哈尔滨

6、工业大学工学硕士学位论文AbstractTherearealargenumberofbuildingsconstructedin1970s’and1980s’inChina,whichisunderstageofhigh-ageservicewithinthedesignedservicelife.Duetoupdatingofseismiccodes,thesebuildingscannotcomplywiththecurrentcodeanditisnecessaryforthebuildingstoberetrofitted.The

7、performance-basedseismictheorywasfirstlyproposedtofurtherdetailthetraditional“threeseismicfortifications”,andthistheoryfullyconsideredbothlifesafetyandeconomicloss,whichmakesthedesignedbuildingsbehavewithpredictableperformancelevelswhenexperiencingcertainmagnitudeofearthq

8、uakes.Whileintroducingperformance-basedtheoryintoseismicretrofittingofexistingbuildings,theperfo