防屈曲约束支撑在既有钢筋混凝土框架结构加固工程中的应用研究

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1、防屈曲约束支撑在既有钢筋混凝土框架结构加固工程中的应用研究ResearchontheApplicationofBucklingRestrainedBracesintheReinforcementofExistingConcreteFrames工程领域：建筑与土木工程作者姓名：张文旺指导教师：朱海涛副教授企业导师：崔伟高级工程师天津大学建筑工程学院2017年12月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用

2、过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：义０／了年／孓月＾日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库讲行榆索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：２Ｗ？年／厶月＾日签字日期：Ｍ／７年／２■月Ｓ日摘要随着我国建筑技术

3、的高速发展，结构抗震设防要求不断提高，既有建筑的抗震加固及改造工程已然成为土木工程领域的热门课题。防屈曲约束支撑具有改善结构传递路径、提高结构可靠度、增加结构的耗能能力等力学优势，同时具有施工方便、工期短、节约成本等特点，在建筑抗震设计中悄然兴起。因此，本文依托京滨工业园教育研发基地钢筋混凝土框架结构办公楼，开展了防屈曲约束支撑在既有建筑抗震加固中的应用研究。为了深入分析防屈曲约束支撑对既有钢筋混凝土框架结构的抗震性能影响，本文首先对防屈曲约束支撑的基本力学特性及设计理论进行分析研究。然后选定京滨工业园教育研发基地办公楼为研究对象，对其进行抗震鉴定并得出鉴定结论，从而制定抗震加固设计方案

4、。结合上述研究内容，将防屈曲约束支撑应用于该既有钢筋混凝土框架结构办公楼的抗震加固工程，并对其进行反应谱弹性分析。最后为了深入分析防屈曲约束支撑结构的抗震性能，对该结构开展了Pushover弹塑性分析。本项研究获得以下主要结论：1）经对该既有结构进行抗震鉴定，得出该建筑振型、层间刚度分布等已不满足现行结构抗震设计规范的要求，并且部分框架梁柱抗震承载力也不满足抗震要求，需进行抗震加固设计，经分析宜采用防屈曲约束支撑。2）对防屈曲约束支撑加固后的结构进行反应谱分析表明：结构振型规则，前两阶平动振动中不存在扭转成分，且楼层刚度分布均匀。弹性状态下，防屈曲约束支撑增加结构抗侧刚度，能够有效分担水

5、平地震力。因此，未出现承载力不满足要求的框架梁柱构件。3）采用Pushover方法对防屈曲约束支撑加固后的结构进行静力弹塑性分析表明：防屈曲约束支撑能够有效改善结构的工作状态，保证结构在多遇地震及设防地震作用下结构均能处于弹性工作状态，在罕遇地震作用下结构并未进入全面塑性状态，符合结构抗震设计要求的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准。4）防屈曲约束支撑加固后的结构在性能点处均未出现屈服，仅部分角柱及底层柱出现IO塑性铰，性能点处荷载远未达到结构承载力，防屈曲约束支撑能够起到有效的地震耗能作用，延缓结构塑性铰出现的时间。结构进入弹塑性阶段后，防屈曲约束支撑表现出了良好的抗震承载力和

6、耗能优势。关键词：既有钢筋混凝土框架结构，防屈曲约束支撑，加固，抗震性能，Pushover分析IABSTRACTTheseismicstrengtheningandreconstructionofexistingbuildingshavebeenahottopicinthefieldofcivilengineering,alongwiththerapiddevelopmentoftechnologyandtheever-growingdemandsofseismicfortification.Bucklingrestrainedbracesnotonlyhavesomeofthemech

7、anicaladvantagesthatimproveforcetransmissionpath,structuralreliabilityandenergydissipationcapacity,butalsohavesomefeaturesofconvenientandfastconstruction,short-termconstructiondurationandcostsavings.Bucklingrestrainedb