在役建筑结构加固技术

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1、崔晓明等：在役建筑结构加固技术107IN)I：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．09．040在役建筑结构加固技术崔晓明，包宇航，张世凯(1．黑龙江建筑职业技术学院，哈尔滨150025；2．哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院，哈尔滨150001)【摘要】目前，我国有大量的在役建筑因存在安全性能、使用功能等方面的问题而需要改造和加固。而在役建筑的改造和加固往往会面临加固改造方案是否合理、加固后的建筑是否满足安全性能和使用功能等要求。针对以上问题，本文以某三层钢筋混凝土框架结构的抽柱改造为实例，开展研究工作。

2、【关键词】钢筋混凝土框架结构；加固改造；数值分析【中图分类号】TU746．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)09—0107—03建筑结构的改造加固是对由于使用功能变化的层梁、板，全部除去并重新设计施工。改造后形成一影响，导致结构或构件不能满足正常的使用要求和安平面尺寸为38．4m×17．7m，高为7．2m的大空间。全要求的在役建筑结构进行相应的改造加固技术处2结构抽柱后有限元分析理的过程。本文通过三层框架结构抽柱改造的算例2．1PMCAD建模模拟抽柱改造过程，详细研究抽柱改造的方法以及改通过P

3、MCAD’建立工程模型，运用SATWE有限元造过程中的关键问题，运用SATWE等有限元分析软软件进行分析。依据原设计文件、建筑结构荷载规件建立合理的模型，并对结构、构件受力性能及整体范，以及结构使用功能的变化，结构荷载标准值取值指标进行数值模拟分析。同时运用SATWE对拟改造如表1所示。外墙恒荷载标准值：7．2kN／m，女儿墙恒后的建筑结构建模并进行有限元分析，预估改造后结荷载标准值：1．5kN／m。构的受力，基于此判断出结构改造的关键问题，从而提出对结构的加固方案。表1改造后结构荷载取值kN·nl1工程概况工程模型为

4、三层钢筋混凝土框架结构，其所在地场地类别为II类，抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，设计地震分组为第一组，地面粗糙程度为A类。该结构层高3600ram，填充墙材料为300mm厚陶粒墙。基础形式采用柱下独立基础，基础埋深一2．0m，基础2．2SA，IWE运行结果分析所用混凝土为C20混凝土。结构梁、板、柱均采用C30(1)结构自振周期及周期比。改造后，结构第混凝土。原结构平面布置图如图1所示。一平动T，=1．1172s，第一扭转周期=0．9805s与之比为0．88，比抽柱前结构周期比增大了0．45。说明，改造导致结构整

5、体刚度分布变得不合理，结构扭转效应过大，但是由于周期比没有超过0．9的限值，不r『-}Tm鲤—iI-rrnT—●—Ili需做额外的加固措施。(2)在刚性楼板假定下，改造后，结构在各方向地震作用下，层间最大位移角如表2所示。通过表2il㈠illi¨I—I—l—I—l—I—l—I—I—I—l～l一可以看出，改造后，位移角没有超过1／550的限值。图1原结构平面布置图表2改造后结构在各方向地震作用下。层间最大位移角由于建筑使用功能发生变化，需将原结构改造加固。改造要求：将本结构第二层⑥轴、⑩轴与⑤、⑦、⑧、⑩轴相交处框架柱抽

6、出，将⑧、⑩轴与③、⑩轴相交区域的梁及相应位置的板除去，将本结构第三层⑥轴、⑩轴与⑤、⑦、⑧、⑩轴相交处框架柱抽出，将第三(3)位移比。改造后，结构考虑偶然偏心影响108低温建筑技术2015年第9期(总第207期)的规定水平地震力作用，各作用及作用方向下，方向基于对本结构改造后内力重分布的分析，加固时最大层间位移与平均层间位移的比值，最大为1．08，Y应把重点放在解决结构刚度分布不均匀和局部构件方向最大层间位移与平均层间位移的比值，最大为承载力不足上根据对拟改造后结构SATWE分析结1．17。与原结构相应值相比，有所变

7、化，但仍小于果，对因刚度不足已采取1．25倍放大系数处理，与原1．2，符合规范要求。因此，加固时，无需考虑结构位移结构放大系数相同，因此结构刚度问题可不做讨论。角变化的影响。在处理局部构件承载力不足的问题上，需解决：①针(4)刚重比。改造后，方向最小刚重比对改造后轴压比超限的框柱做加固处理；②对改造后16．52，y方向最小刚重比16．33。改造导致了结构的内力发生变化的框架梁进行承载力验算和超筋验算；重量和外荷载的变化，和改造前的结构相比，第一层③对改造后承载力不足的框架梁做加固处理；④对改和y方向刚重比分别增加了5．

8、8％和5．5％，第二层造后超钢梁做加固处理。和y方向刚重比分别降低了5．3％和8．3％，第三层对该结构可提出如下加固建议：和y方向刚重比分别降低了17％和24％。从总体上(1)为保证结构的安全性和稳定性，采取先加说，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》⋯规定，改固后改造的顺序，避免改造过程中，结构因承载力不造后，结构仍满足结构整体稳