文档介绍：摘要我国建筑业已经进入了新建与维修改造并重的发展时期。特别是汶川地震以来,一大批不符合现行抗震设防标准的处于高龄服役阶段的砌体建筑结构急需得到妥善的加固和改造。同时,鉴于学者们对结构抗震设计的研究已经发展到基于性能的抗震设计阶段,而利用基于性能的抗震设计思想对既有房屋进行加固改造的研究在国内才开始起步,有必要对基于性能的既有砌体结构加固改造与结构优化的问题进行深入研究。本文以大连理工大学主楼砌体建筑结构为研究对象,在对该砌体结构进行可靠性评估和抗震性能评估的基础上,利用基于性能的抗震设计理论,研究了针对主楼砌体结构本身以及外套框架加层结构的隔振加固措施对提升该结构抗震性能水平的有利影响;同时,基于投资一效益准则,还进行了该结构在采用隔震外套框架改造措施情况下的结构优化研究。具体地,主要研究内容包括以下几个方面:辛酥髀テ鎏褰峁拐逍钥拐鹦阅芷拦婪椒ǖ难芯俊T诙愿眉扔衅鎏褰峁菇行检测、可靠性评估和抗震性能评估的基础之上,研究了利用适用于砖砌体结构地震破坏特点的变形与能量双重破坏性能指标来对结构整体抗震性能进行评估的方法,并通过此方法对主楼砌体结构整体抗震性能进行评估,得出该结构需要进行抗震加固的结论。辛嘶谛阅艿闹髀テ鎏褰峁垢粽鸺庸谭椒ḿ捌浼跽鹦阅芷拦赖难芯俊@基于性能的隔震加固方法对主楼砌体结构进行抗震加固,包括设防目标的确定,宏观性能目标与量化性能目标的确定,隔震层恢复力特性的研究,隔震装置的选择与参数的确定,隔震装置的布置,结构耗能设计,结构地震时程响应分析与抗震性能评估。辛嘶谛阅艿闹髀テ鎏褰峁垢粽鹜馓卓蚣芗硬愀脑旆椒ḿ捌浼跽鹦阅芷拦的研究。在对主楼砌体结构进行基于性能的隔震加固研究的基础上,对其进行加层改造。利用基于性能的抗震设计理念,提出了加层改造结构的性能目标。具体通过对非隔震外套框架与基础隔震外套框架两种加层改造结构形式的地震反应对比分析,得出外套框架“高鸡腿峁剐问讲焕诮峁拐蹇拐鹦阅艿慕崧郏没「粽鹦问郊跣≌鸷Φ特点,能满足加层改造结构的既定性能目标,提高了加层改造后整体结构的抗震性能。辛酥髀テ鎏褰峁垢粽鹜馓卓蚣芗硬愀脑斓慕峁褂呕芯俊;谕蹲剩б孀则,以外套框架全寿命总费用为目标函数,在充分考虑了土木工程结构优化特点和对现有结构设计软件睦孟拢范ㄓ呕P偷纳杓撇问驮际跫灾髀ネ套框架结构进行优化计算与分析,得出了针对加层改造结构优化模型的若干重要结论。关键词:基于性能;隔震加固;加层改造;结构优化大连理工大学硕士学位论文
産畁,甅,.,甌,’’—畆,痵——
琤..瑃畉疭”琣篜;瑆—大连理工大学硕士学位论文疭,瑃..籗;,.猘產甎..,”疭..
绪论概述地震是自然灾害中危害最大的灾种之一,严重危及人们的生命财产。我国是一个地震频发的国家,纫约度以上的地震区几乎遍及全国各省和自治区。近些年来发生大的创伤。。世纪年代以前,我国大城市中的住宅几乎全部采用砌体结构。砌体结构材料属脆性材料,抗震性能相对较差。特别是年以前建造的砌体结构,绝大多数没有考虑抗震设防的要求,且这些砌体结构服役期己超过年,因此对其进行抗震鉴定和加固具有重要的现实意义。在这些老建筑中,大多数是低层或多层建筑。由于我国人口基数大,城市人均土地面积很少,且国家的土地政策又不允许占用良田,经济上我国现阶段仍属于发展中国家。这些基本国情决定了这些服役期限较长的砌体结构建筑不但不能放弃或停止使用,而且还要尽可能的进行改造利用,扩大使用面积。近些年来,我国对低层或多层的房屋进行增层改造的实例很多,且增层方法多样,获得了一定的社会经济效益。增层改造不仅可以节约投资,同时对缓解日趋紧张的城市用地矛盾,也具有重要的现实意义,符合我国在提高结构抗震能力的同时,结构的刚度和质量随之提高,地震作用增大,形成恶性循环。且传统加固方法通常改变了结构的使用功能和结构布局。而采用隔震结构加固可达到理想的抗震加固效果,且能保持结构主体的使用功能和布局。传统方法增层改造的建筑,无论是采用直接增层还是简单的外套框架增层,结构形式不利于抗震,无形中放大了地震作用。而采用外套框架与隔震技术相结合的增层改造方法在对原结构竖向承载力要求不提高的前提下,能有效地减小上部增层部分的地震作用传统方法抗震加固改造后的结构,加固改造后建筑结构的抗震性能模糊。起源于美国的基于性能的抗震设计方法是目前国际上先进的抗震思想,主要思想是根据建筑物的重要性和用途的不同以及业主的特殊要求确定其性能目标,再据此提出不同的抗震设防水准,使建筑物在未来不同等级地震作用下达到预期的抗震性能目标。利用基于性能了很多次的地震,在给人们的生命财产造成巨大损失的同时,也给人们的心里留下了巨当前国情。传统方法抗震加固錾杩拐鹎健⒍粤褐獍职宓沿用“硬抗V鞯乃