新疆某综合楼工程抗震加固设计实例分析

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1、新疆某综合楼工程抗震加固设计实例分析　　概要：本文力求形成了一套比较完整可行的减震结构非线性分析和优化设计理论，必将大大促进减震结构理论研究和抗震设计水平的提高。减震是有效又可行的当前最重要的抗震技术之一。　　　　1工程概况　　本工程为某公司综合楼，结构为六层砖混，结构纵向长，横向宽，总高度21m，总建筑面积为2435m2。　　结构抗震加固消能减震设计　　1）设计依据　　结构消能减震技术作为一项结构减震新技术，主要指在房屋结构中设置消能装置，通过其局部变形提供附加阻尼，以消耗输入上部结构的地震能量，达到预期设防要求。消能减

2、震设计的手段和工程设计经验基本成熟，已列入新颁布的《建筑抗震设计规范》中。本工程消能减震设计主要依据如下：　　《建筑抗震设计规范》；　　新疆某建筑设计院提供的建筑设计图、结构布置图及相关地质资料。　　新疆某市质量监督检测站提供的《工程质量鉴定报告》。　　2）结构抗震加固消能减震设计　　时程分析地震波的选用　　根据《建筑抗震设计规范》中时程分析地震波的选择要求，必须选择2条天然波和1条人工波，天然波选择Ⅱ类场地常用的ElCentro波和OLYMPIA波，人工波选择新疆某市人工波。分析表明3条波对应的地震影响系数在结构基本周期

3、附近和规范要求在统计意义上相接近，用3条波作用下最大值的平均值作为时程分析的最终计算值。输入地震波见图1。　　　　　　ElCentro地震波加速度时程　　　　　　OLYMPIA地震波加速度时程　　　　　　某市人工地震波加速度时程　　图1时程分析输入地震波的波形　　抗震墙的布置　　为了提高底层框架结构的水平层间刚度，减少水平地震下的弹塑性变形集中，本工程底层楼梯间墙体设置为钢筋混凝土抗震墙，墙厚370mm，混凝土强度等级C30。　　粘弹性消能器的布置　　结构消能减震设计的基本目标是使上部结构所受的地震作用尽可能减小，同时，将

4、罕遇地震作用下结构的变形控制在理想范围之内。根据建筑设计院提供的建筑设计图、结构布置图及地质资料，决定在本工程底层设置横向12个粘弹性阻尼器，纵向设置12个粘弹性阻尼器。　　多遇地震作用下的消能减震结构计算　　我们采用ETABS非线性有限元软件进行综合办公楼结构整体非线性时程分析。结构计算中，梁柱采用空间梁、柱单元，楼板采用可同时考虑平面内、平面外刚度的空间壳单元，砖墙也采用空间壳单元，消能器采用非线性粘滞消能器单元。　　本工程首先计算出安装消能器的阻尼消能结构在8度多遇地震作用下的各层最大层剪力，列于表1。SATWE程序

5、在8度多遇地震作用下的各层最大层剪力，列于表2。　　表1阻尼消能结构在amax=110gal作用下最大层剪力　　　　　　表2SATWE程序在8度多遇地震作用下的各层最大层剪力　　　　　　比较表1、2可以看出，阻尼消能结构在8度多遇地震作用下，其层剪力值均小于SATWE程序在8度多遇地震作用下对应的层剪力值，说明阻尼消能结构可以按设计基本地震加速度值为的结构设计。采用消能器后，相当于可以将结构的设计基本地震加速度值从下降为。　　本工程计算出原结构与阻尼消能结构在8度多遇地震作用下的各层最大层间位移，列于表3和表4。　　表3原

6、结构在多遇地震作用下最大层间位移　　　　　　表阻尼消能结构在多遇地震作用下最大层间位移　　　　　　设计基本地震加速度作用下的消能框架结构计算　　本工程计算出原结构和阻尼消能结构在8度设计基本地震加速度作用下的各层最大层间位移，列于表5和表6。　　表5原结构在基本地震加速度作用下最大层间位移　　　　　　表6阻尼消能结构在基本地震加速度作用下最大层间位移　　　　　　罕遇地震作用下的消能减震结构计算　　本工程计算出原结构和阻尼消能结构在8度罕遇地震作用下的各层最大层间剪力，列于表表7原结构在罕遇地震作用下最大层间位移　　　　　　

7、表8阻尼消能结构在罕遇地震作用下最大层间位移　　　　　　结论　　本单位对综合楼采用消能减震技术进行了系统的设计计算，采用整体非线性时程分析方法对消能减震结构在地震作用下的工作性能进行了计算，得出以下几点主要结论：　　1）本工程采用ETABS非线性有限元和结构设计集成软件对消能减震框架结构进行地震反应分析，该软件的计算结果是合理、可靠的。　　2）时程分析采用了2条天然地震波和1条人工地震波，天然波选择Ⅲ类场地常用的ElCentro波和OLYMPIA波，人工波采用某市人工波。分析表明，本工程所选择的地震波是比较合适的，计算结果

8、是可信的。　　3）采用消能减震结构在3条地震波作用下各自最大地震反应值的平均值作为时程分析的最终计算值。　　4）分析表明，消能减震结构底层框架在8度多遇地震作用下最大层间位移角为1/1100，达到《规范》规定的框架结构的层间位移要求。　　5）消能减震结构在8度基本烈度地震作用下的时程分析结果表明，底层框