摘要:我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅猛,但是由于人為因素(設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中的錯(cuò)誤),自然因素(各種自然災(zāi)害或者年久失修)以及功能改變(增層擴(kuò)建)等原因,許多建筑需要進(jìn)行加固改造。通過(guò)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固工程實(shí)例進(jìn)行模擬分析,尋求局部加固后對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗震能力的影響規(guī)律,并指出加固后對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗震能力影響的有利或不利位置,為以后加固方案的選擇提供可靠依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 砌體;抗震;加固
0 引言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展,建筑業(yè)業(yè)進(jìn)入了發(fā)展的黃金時(shí)期。但是,由于自然災(zāi)害(地震、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi))、功能提升(增層、擴(kuò)建等)以及設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的錯(cuò)誤失誤等原因,許多建筑需要進(jìn)行加固改造。建筑物的加固改造又分為整體加固和局部加固。整體加固就是增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,保證安全。局部加固就是對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行增強(qiáng)改造,比如粘貼鋼板、粘貼纖維布等。局部加固會(huì)造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布,改變其動(dòng)力特性。設(shè)計(jì)人員往往沒(méi)有引起重視,因此有必要對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行研究,以指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。
本文以某學(xué)校教學(xué)樓為例,對(duì)局部加固效果進(jìn)行分析,探討加固構(gòu)件對(duì)其他構(gòu)件抗震性能的影響,為類(lèi)似工程和研究提供借鑒。
1 工程概況
某教學(xué)樓建于上個(gè)世紀(jì)就是年代,為多層磚混結(jié)構(gòu),分為兩部分,一部分四層,附屬部分一層。①~⑤軸為附屬結(jié)構(gòu),⑤~{20}軸為主體結(jié)構(gòu),現(xiàn)對(duì)該結(jié)構(gòu)對(duì)抗震加固進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2 單片外縱墻加固對(duì)抗震能力的影響
假定Q1~Q4墻體強(qiáng)度為M0.8,才用計(jì)算分析軟件PKPM進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)豎向承載力不能滿足強(qiáng)度要求,因此需要對(duì)該片墻體進(jìn)行加固,并對(duì)加固后的效果進(jìn)行分析計(jì)算,加固用的墻片厚度非別為20mm、30mm、40mm。
原理相同,所以?xún)H對(duì)Q1進(jìn)行分析,結(jié)構(gòu)抗力作為抗震能力的指標(biāo),將加固前后的抗力效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果如表1所示。
加固Q1后對(duì)同X軸各墻體和凸出部分拐角位置墻體的抗震能力影響較大,而對(duì)橫墻和內(nèi)縱墻的抗震能力影響很小。以加固后Q3、QE、QH的抗震能力變化為例。
加固層厚度越大,抗震性能越好。主要是由于增大了截面面積,其剛度和強(qiáng)度都有了較大的提升,具體數(shù)據(jù)如表2所示。
根據(jù)本文的分析,加固后未加固的構(gòu)件抗震性能有如下特點(diǎn):
、賹(duì)與加固墻體同X軸外縱墻、凸出部位拐角處外縱墻的抗震能力影響較大;②對(duì)與加固墻體同X軸且相連的窗間墻的抗震能力影響一致;③對(duì)與加固墻體同X軸的縱橫墻交接處外縱墻的抗震能力影響一致;④對(duì)凸出部位拐角處外縱墻的抗震能力影響一致;⑤對(duì)該建筑橫墻的抗震能力均無(wú)影響,對(duì)內(nèi)縱墻的抗震能力影響一致且較小;⑥加固單片外縱墻對(duì)其他未加固縱墻抗震能力的提高程度從大到小依次為與加固墻體同X軸的縱橫墻交接處的外縱墻、與加固墻體同軸且相連的外縱墻、凸出部位拐角處外縱墻;⑦未加固縱墻的抗震能力均隨著加固面層厚度的增大而增大。
3 雙片外縱墻加固對(duì)抗震能力的影響
進(jìn)行了單片加固分析后,發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律,本節(jié)對(duì)雙片加固進(jìn)行分析,同樣,砂漿強(qiáng)度設(shè)為M0.8,砌體強(qiáng)度為MU10,才有計(jì)算軟件PKPM進(jìn)行分析后,得出數(shù)據(jù)如圖3所示。
加固后的抗力變化規(guī)律是相同的,隨著厚度增加,抗震性能提升越明顯,雙片加固效果是單片加固的兩倍,所以加固對(duì)抗力的影響可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加。
4 結(jié)論
我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅猛,但是由于人為因素(設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中的錯(cuò)誤),自然因素(各種自然災(zāi)害或者年久失修)以及功能改變(增層擴(kuò)建)等原因,許多建筑需要進(jìn)行加固改造。加固層厚度越大,抗震性能越好。主要是由于增大了截面面積,其剛度和強(qiáng)度都有了較大的提升,采用雙片加固是單片加固的疊加。單個(gè)構(gòu)件加固對(duì)未加固構(gòu)件也會(huì)有增強(qiáng)作用,所以,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不具備加固時(shí),可以考慮加固其他構(gòu)件,達(dá)到提高抗震性能的要求。
參考文獻(xiàn):
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