[硕士]跃层钢结构及粘滞阻尼减震技术在旧房加层改造工程中的应用

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内容简介

【学位年度】2009
  【摘要】
   对原有房屋进行加层改造是解决当前城镇用地紧张问题的途径之一。它可以起到增加房屋容积率、与抗震加固相结合、充分利用旧房屋在长期荷载作用下地基承载力的增长值、施工期间不影响旧房办公等方面的作用。 房屋加层改造的方案主要有直接加层、跃层加层、室内加层、地下加层等类型。其中,跃层加层指在不触动原有结构物及其基础的前提下,通过外侧巨型柱的支承并跨跃过原有结构物,在其上增加若干层新建筑物的技术。它具有新增层数受限制少,增层部分的建筑平面不受旧房平面的限制,原有房屋加固量小等优点;而钢结构又具有自重轻、抗震性能好、施工方便且施工速度快等优点。将二者结合在一起的钢结构跃层加层技术,可以发挥出很大的优势。 根据跃层加层钢结构(又称为外套钢框架)与原有结构之间是否存在横向连接(主要通过水平系杆),将其分为分离式跃层加层钢结构和整体式跃层加层钢结构。外套钢框架通过水平系杆与原有结构连接形成的整体结构,称为整体式钢框架跃层加层结构。 本文以一多层钢筋混凝土框架结构进行钢结构跃层加层工程为对象,采用结构软件Sap2000建立对象的有限元模型。对采用桁架式外套框架的分离式跃层加层钢结构及整体式跃层加层钢结构,进行自振特性、地震反应谱及地震波作用下的地震反应等动力分析。 从分析结果得知:跃层加层钢结构的抗侧刚度较低,且为“上刚下柔”型,在地震作用下的水平侧移偏大,当加层层数较多且采用分离式跃层加层钢结构时,这一点尤为突出。在分离式跃层加层钢结构中,下部巨型柱以较弱的抗侧刚度承受较大的地震剪力,结构的侧移也较大。在整体式跃层加层钢结构中,下部巨型柱承受的地震剪力有所减少,巨型柱的计算长度缩短,结构的侧移稍有减少;而与之联为一体的原有结构,其顶层的地震剪力却大幅度增加,使该部位称为新的薄弱环节。 针对这种情况,在整体式钢框架跃层加层结构中布置粘滞阻尼支撑,实现对整体式钢框架跃层加层结构的消能减震作用——将加层改造后原有钢筋混凝土框架顶层的地震剪力控制在一定范围内,从而解除隐患;同时使外套钢框架的地震剪力大幅度减少。
  共77页

【硕士】跃层钢结构及粘滞阻尼减震技术在旧房加层改造工程中的应用

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