结构加固改造理论与技术-结构抗震加固[详细]

增加抗力
加速度反应谱 增加阻尼 位移反应谱
延长周期
抗震加固
总述
加固原理
加固方法
加速度反应谱
位移反应谱
2.5
=2max
阻尼比0.05
阻尼比0.2
2 1.5
1 0.5
0 0
增加结构承载力
=( Tg
T
) 2max
2
1
0.05 0.06 1.7
0.9 0.05 0.5 5
增加结构阻尼 延长结构周期
马那瓜
切破坏后，结构体系的位移虽有明显增加，
中央银行大厦
1）平面不规则
但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移 量得到控制。
4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。
4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。
2）竖向不规则
塔楼上部（4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4层楼板水平
其中，R表示结构目前所具有的性能，S表示结 构预定的最低功能的要求。
当Z<0时，结构需要进行加固，Z>0时，结构处 于可靠状态。
结构由不可靠状态向可靠状态的转变, 具体可 通过 3 种加固途径来实现：
• 第 1种途径：保持结构完成预定的最低功能要 求S不变，增强结构所具备的性能 R，这称为直接 加固法；
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试问： 那一幢破坏严
重呢？
现如今 马那瓜美洲银行大厦 1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。马那瓜有相距不远 的两幢高层建筑，一幢为15层高的中央银行大厦，另一幢为 18层高的美洲银行大厦。当地地震烈度估计为8度。一幢破坏 严重，震后拆除；另一幢轻微损坏，稍加马修那理瓜便中恢央复银使行用大。厦
• 第 2种途径：结构所具备的性能 R 保持不变 ，降低结构完成预定的最低功能要求 S，这称为间 接加固法；
• 第 3 种途径：在增大结构所具备的性能 R 值 的同时，降低结构完成预定的最低功能要求 S 值 ，这称为混合加固法。
②从抗震加固思路出发，抗震加固方法主要有 以下几类：
• 1）增大结构抗震能力的加固方法。其设计理 念为“以刚克刚”。通过提高主要抗侧力构件的承 载力、延性和结构的整体性来增大结构的抗震能力
结构加固改造理论与技术
第五节
结构抗震加固
第八章 结构加固改造理论与技术
1.加固原因
目录
第5节 结构抗震加固
2.加固发展
3.加固方法
1 结构为什么 抗震加固？
抗震加固的意义
诸多实践表明，对原有建筑结构进行抗震加固改 造，一方面既可以节省投资，达到新的使用要求 ，又可以大大减轻地震时房屋的破坏，更重要的 是保障人民生命财产的安全，另一方面，即使不 发生地震，抗震加固也能增加建筑物安全度，延 长其使用寿命，还能提高建筑物抵抗意外突发事 故（振动、爆炸等）的能力。
0.2 0.4 0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6 2.8
3
抗震加固
总述
加固原理
加固方法
位移反应谱
0.12 0.10
低阻尼位移谱
高阻尼位移谱
0.08
增加结构承载力
0.06
0.04
延长结构周期
0.02
-
增加结构阻尼
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m× 1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严
重不均匀，不连续。
结构是均匀对称的，基本的抗侧力体系包
美洲 银行
括4个L形的桶体，对称地由连梁连接起来， 这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整个结
构分能析观表察明到：的1.对主称要的破结坏构。布置及相对刚强的西
联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防止了
明显的扭转效应；2.避免了长跨度楼板和砌
体填充墙的非结构构件的损坏；3.当连梁剪
• 2）减小地震作用的加固方法。其设计理念为 “以柔克刚”。可以通过增大结构周期、增大结构 阻尼、附加子结构、施加预应力来实现。
• 3）设置易损构件的加固方法。这种方法是有 意识地在结构中设置一些薄弱部位，利用薄弱部位 次要构件的非线性变形来消耗地震能量，保护主要 构件的安全。
尼加拉瓜共和国的首都马那瓜有相距不远的两幢 高层建筑，一幢为十五层高的中央银行大厦，另 一幢为18层高的美洲银行大厦。 1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。当地地震 烈度估计为8度。一幢破坏严重，震后拆除；另 一幢轻微损坏，稍加修理便恢复使用。
抗震加固
总述
加固原理
加固方法
[ 构件加固 ]
提高承载力 提高延性
[ 增加抗侧力构件 ]
增加墙体 增加支撑
增承加载结力构 抗力
增加工承作载系力统
增强整体性
优内化部结建构设体活系动
1
[ 结构整体 ]
整体性 稳定性
[ 防止局部倒塌 ]
构件承载力、稳定性 与主体结构连接
增承加载结力构 抗力
增加工承作载系力统
地震经验
宗旨
地震经验
增达保加到证安新生全的命度使财、用产抵功安抗能全意外
天津发电设 备厂
唐山地震 天津重型机械厂
丽江大礼堂 中间部位
丽江地震
舞台和前厅
抗震加固 原因
规范要求
地震经验
美国橄榄景医院
宗旨
2 抗震加固发展
7度以上地区鉴定加固 《工业与民用建筑抗震鉴定标准》TJ23-77
通海地震后要求预防 鉴定加固基本技术
1976-1989
6度以上地区设防 《建筑抗震设计规范》GBI11-89
1989--
抗震加固
1966-1976
时间轴
11996760年通邢海台大大地地震震
3 抗震加固方法
增大结构周 期
附加子结构
减小地震 作用
抗震加固 增加结构抗
力
增大阻尼
增加承载力
增强整体性
优化结构体 系
抗震加固
总述
加固原理
加固方法
增强整体性
1
优内化部结建构设体活系动
优化结构体系
扭转不规则 砌体超高
单元拆分 增加薄弱部位
刚度 拆矮
改变受力体系
增支撑/抗震墙 /翼墙
增混凝土墙体
增加结构 抗力
增加承载力
增强整体性
来自百度文库
优化结构体系
3.1抗震加固的思路
①从结构的可靠度方面分析，引入结构功能函 数
Z= g( R* S) = R- S
(1)
《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009
• 未采取抗震设防措施的已建成的建筑物、构筑物 • 抗震设防标准提高的地区已建成的建筑物、构筑物 • 在地震中遭到破坏的建筑物、构筑物，震后经鉴定 后认为有必要进行抗震加固以恢复其使用功能
《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116-2009
抗震加固
原因
规范要求