套建增層預應力鋼骨混凝土框架抗震性能試驗與分析.pdf

1、隨著建筑業(yè)的發(fā)展，我國的房屋建設已經(jīng)從“以新建為主”過渡到“新建與維修、加固、改造相結合”的階段。在現(xiàn)階段，改造的重要內(nèi)容之一是既有房屋的增層改造。既有房屋增層改造又分為直接增層、室內(nèi)增層、套建增層和地下掏建增層。包括哈工大在內(nèi)的相關單位已開展既有房屋套建增層研究多年。本文在已有研究的基礎上繼續(xù)就既有房屋套建增層問題開展以下研究工作：
　　(1)針對施工過程中原房屋屋蓋難以承擔套建新增結構第一層樓蓋流態(tài)混凝土自重及施工荷載這一問題

2、，提出一種以內(nèi)置 H型鋼預應力混凝土組合梁作為框架梁、以角鋼混凝土柱作為框架柱的新型套建增層用框架結構。通過在H型鋼下側掛底模，并以底模為支撐設置側模，可實現(xiàn)在施工過程中由鋼梁承擔樓蓋流態(tài)混凝土及施工荷載，避免將其傳遞給原房屋屋蓋，保證了原房屋的安全與正常使用。這種預應力鋼骨混凝土框架還具有梁的內(nèi)置 H型鋼及預應力束和喇叭管等方便從柱內(nèi)置角鋼間通過的優(yōu)點。
　　(2)這種新型框架的框架梁為內(nèi)置實腹型鋼的構件，框架柱為內(nèi)置空腹角鋼骨

3、架的構件，其整體抗震性能未見相關報道。為此，完成了兩榀剪跨比為5、軸壓比為0.1的單層單跨型鋼混凝土梁-角鋼混凝土柱框架模型在水平低周往復荷載作用下的試驗，獲取了第一手資料。兩榀框架模型在水平峰值荷載下等效粘滯阻尼系數(shù)分別為0.2和0.19，高于普通預應力鋼筋混凝土框架，與梁柱均為實腹式構件的型鋼混凝土框架接近，表明這種新型框架具有良好的抗震性能。
　　(3)為全面獲取這種新型框架的力學性能，采用有限單元法對單層單跨型鋼混凝土梁-

4、角鋼混凝土柱框架進行參數(shù)分析，獲得了各考察參數(shù)下框架的滯回性能，建立了單層單跨框架的荷載-位移恢復力模型，為結構的彈塑性動力分析提供參考。針對這種新型套建增層框架存在側向剛度及質(zhì)量沿房屋高度分布不均勻、在罕遇地震作用下抗倒塌能力缺乏研究等問題，對按相關規(guī)范和標準設計的，位于不同抗震設防區(qū)、不同場地類別、采用不同地震設計分組、具有不同底層層高和增層層數(shù)的套建增層預應力鋼骨混凝土框架進行罕遇地震反應分析。獲得了按現(xiàn)行標準的原則設計的套建增層

5、框架在罕遇地震作用下的倒塌規(guī)律，并提出了防倒塌措施。
　　(4)套建增層可采用（預應力）鋼筋混凝土框架、巨型框架及（預應力）鋼骨混凝土框架等多種結構，為方便建設單位和設計者決策，編制了“套建增層框架抗震性能決策系統(tǒng)”。該決策系統(tǒng)目前可對套建增層用（預應力）鋼骨混凝土框架、（預應力）鋼筋混凝土框架和巨型框架進行配筋設計及罕遇地震作用下的時程分析。采用該決策系統(tǒng)，結合具體工程實例，給出了三種套建增層框架的配筋設計、彈塑性驗算及性能評價