托梁截柱在框架结构中的安全性分析

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1、CMYK工程试验与研究托梁截柱在框架结构中的安全性分析王飞（广州大学土木工程学院）【摘要】本文以广州某酒店托梁截柱工程实例为背景，通过计算托梁截柱结构内力变化并结合本加固改造工程的特点，利用PKPM建立模型，分析验算了截柱前和截柱后的内力变化，通过增大截面-外粘钢板组合加固法的ABAQUS有限元分析并对本工程全过程监测数据整理分析，证明结构是否满足大空间使用功能的要求，保证加固构件内力计算的可靠性。【关键词】PKPM软件；托梁截柱；加固ABAQUS软件1引言层地下室），现需将一层改为会议室，需加大空间，将原首层三根柱进行托换拆除，对二

2、层结构加固处理。本随着建筑使用时间延长，建筑自身老化、自然灾害改造工程结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构，柱下和人为损伤等原因，给混凝土结构带来各种安全和使用采用独立基础，地下室层高4800mm，第一层层高[1]问题，因此，有必要进行有效的加固处理，才能保证建4800mm，第二层层高3900mm。现根据业主要求，首层使筑安全稳定，否则，就有可能产生安全事故。“托梁截柱”用功能改变，需要将首层的三根柱子拆除以满足新使用是通过截除柱子加固梁来实现大空间的加固思路在一功能。采用托换大梁对原二层结构、基础进行加固处理，定范围内，托梁截柱是完全改

3、变了结构传力途径，计算其中基础采用微型钢管桩和锚筋式承台加固，现已完成简图大大发生变化，结构内力也发生变化“托梁截柱”相关基础加固、混凝土强度达到设计要求。待截断的柱是加固工程中常见的加固方法，通过截断承重柱来满足子尺寸600×600mm，此3跨（轴线2、3、4）的框架梁截面人们对大空间的要求。尺寸b×h=300×800mm，截柱后纵向跨度9000mm。2工程概况3PKPM建模分析及结构内力验算该酒店改造工程，其原设计为两层框架结构（有一改造后的模型即在原结构模型的首层截除3根柱的动力弹塑性分析，得到以下结论：构件仍处于弹性阶段，具有

4、较高的赘余度，而结构的变⑴在整个分析过程中，结构的整体变形并没有出现形性能也很好地满足大震作用下所设定的性能目标。●不可恢复的变形，楼层位移沿楼层高度变化较均匀，而且最大层间位移角为1/219小于《高规》的限值1/120，【参考文献】具有一定的安全储备，结构仍具有较好的刚度。[1]王其明，马克俭，陈志华，孙涛.钢筋混凝土密肋网格式框架⑵在大震作用下，结构在X、Y向的基底剪力最大值-核心筒结构体系性能分析[J].建筑结构，2013，43(7)：34-37.[2]陈佳琪，马克俭，申波.超高层钢筋混凝土空间网格盒式成束分别约是小震下基底剪力

5、的5.8倍和6.3倍，即在大震筒结构性能分析[J].建筑结构，2015，43(7)：12-16.作用下，结构的刚度没有出现明显下降。[3]PERFOMR-3DUserGuideVersion5：NonlinearAnalysis⑶结构的能量耗散以模态阻尼耗能为主，其次为应andPerformanceAssessmentfor3DStructures[M]．CSI，变能，塑性耗能所占的比例较小，结构大部分构件基本2011．处于弹性阶段。[4]GB50011-2010，混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工⑷结构的梁、柱屈服构件的变形

6、绝大部分没有达到业出版社，2010.IO状态限值，个别层间框架梁的变形接近IO状态的限[5]GB50011-2010，建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业值；剪力墙构件进入塑性程度较低，变形远小于IO状态出版社，2010.限值，基本处于弹性。因此，在大震作用下，该结构只是[6]JBJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建出现轻微破坏，仍具有良好的抗震性能，大部分可屈服筑工业出版社，2010.CMYK工程试验与研究子。表1工况1和工况2梁截面正截面弯矩对比工况一工况二梁编号左支座跨中右支座左支座跨中右支座KL

7、13-333164-288-362-181-278KL14-389340-358-16321117.0*-KL15-423280-316-15381973.0*-KL16-412280-309-11001317.0*-KL17-321182-291-333183-289图1改造前一层结构建模效果图KL18-334126-384-327137-396KL19-381384-519-1117.0*-2365KL20-453307-586-1973.0*-2243KL21-399228-394-1317*-1258注：加*的数值表示扩跨后跨

8、中的弯矩值。KL14和KL19，KL15和KL20，KL16和KL21表2工况1和工况2梁截面正截面剪力对比图2改造后一层结构建模效果图(包络剪力单位：KN）工况一工况二梁编号4截柱前后结构构件受力对比验算左支座右支座左