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工程抗震与加固改造 2011年第1期33卷 99-105页

作者：林树枝袁兴仁厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门361005 厦门建设与管理局福建厦门361003

单跨框架结构是种严重抗震不利体系,缺乏冗余约束,易发生整体倒塌,在抗震设防要求提高情况下,需要进行加固。翼墙加固因布置方便、概念明确而得到广大推崇,但对其加固效果到底如何并不清楚。本文通过对一栋典型中学教学楼进行翼墙加固分... 详细信息

单跨框架结构是种严重抗震不利体系,缺乏冗余约束,易发生整体倒塌,在抗震设防要求提高情况下,需要进行加固。翼墙加固因布置方便、概念明确而得到广大推崇,但对其加固效果到底如何并不清楚。本文通过对一栋典型中学教学楼进行翼墙加固分析,探讨了各种翼墙尺寸及类型对加固效果的影响,提出翼墙加固时应注意的问题及建议。

关键词：单跨框架翼墙抗震加固

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利用加设钢支撑改变单跨框架结构体系的抗震加固效果研究

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工程抗震与加固改造 2011年第2期33卷 104-111页

作者：袁兴仁张鹏程林树枝廖文彬厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门361005 厦门市建设与管理局福建厦门361003 厦门中福元建筑设计研究院福建厦门361009

单跨框架结构大量存在于中小学建筑中,中小学建筑已提高到乙类设防,根据抗震鉴定标准GB50023-2009,框架结构不宜为单跨框架;乙类设防时,不应为单跨框架。单跨框架是一种抗震严重不利体系,缺乏冗余约束,易发生整体倒塌。若从构件加固层... 详细信息

单跨框架结构大量存在于中小学建筑中,中小学建筑已提高到乙类设防,根据抗震鉴定标准GB50023-2009,框架结构不宜为单跨框架;乙类设防时,不应为单跨框架。单跨框架是一种抗震严重不利体系,缺乏冗余约束,易发生整体倒塌。若从构件加固层次提高建筑的抗震性能,不但造价高、施工复杂,而且效果也不明显。加设支撑是一种改变建筑结构体系的方法,本文结合工程实例,讨论了加设钢支撑后原结构性能变化以及加固过程中应该注意的问题。研究表明,利用支撑改变结构受力体系,可以明显改善结构性能,提高抗震能力。

关键词：抗震设计单跨框架钢支撑加固

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某教学楼单跨框架结构的屈曲约束支撑加固抗震分析

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工程抗震与加固改造 2019年第4期41卷 115-120页

作者：高鹏高佳琪户恒庆王盖刘英南合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 安徽华盛国际建筑设计工程咨询有限公司安徽合肥340100

某四层教学楼的钢筋混凝土框架为单跨框架结构,在不同方案比较后决定对其采用屈曲约束支撑加固。使用分析软件采用反应谱法、静力弹塑性和动力弹塑性法对加固前后的结构进行了抗震性能的计算分析。反应谱法分析可知采用支撑加固后的结... 详细信息

某四层教学楼的钢筋混凝土框架为单跨框架结构,在不同方案比较后决定对其采用屈曲约束支撑加固。使用分析软件采用反应谱法、静力弹塑性和动力弹塑性法对加固前后的结构进行了抗震性能的计算分析。反应谱法分析可知采用支撑加固后的结构抗侧刚度增大,周期减小,层间位移减小;静力弹塑性法分析显示加固后结构中屈曲约束支撑先于梁柱构件失效,结构冗余度增加;动力弹塑性法分析显示加固后结构在罕遇地震作用下,支撑进入塑性工作状态,显示出良好的滞回性能,消耗了地震能量,结构基底剪力显著减小。

关键词：单跨框架屈曲约束支撑反应谱静力弹塑性分析动力弹塑性分析

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3座著名的单跨框架梁桥

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世界桥梁 2021年第5期49卷 114-115页

作者：张妮(编译) 不详

1法国吕藏西大桥,吕藏西大桥(Luzancy Bridge,见图1)跨越法国北部的马恩河,是世界首座预制节段拼装式桥梁,由尤金·弗雷西奈(Eugene Freyssinet)设计。该桥1941年开始修建,因为战争原因1946年才完工。该桥是一座单跨双铰刚架桥,未... 详细信息

1法国吕藏西大桥,吕藏西大桥(Luzancy Bridge,见图1)跨越法国北部的马恩河,是世界首座预制节段拼装式桥梁,由尤金·弗雷西奈(Eugene Freyssinet)设计。该桥1941年开始修建,因为战争原因1946年才完工。该桥是一座单跨双铰刚架桥,未设置水中墩,跨长55 m,梁高仅1.27 m,跨长与梁高之比达到43,视觉上非常轻盈纤细。桥面宽8.0 m,布置2条宽3.0 m的车道和2条宽1.0 m的人行道。

关键词：跨长刚架桥水中墩预制节段拼装人行道法国北部单跨框架马恩河

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外包钢—钢支撑加固受损单跨框架结构振动台试验研究

外包钢—钢支撑加固受损单跨框架结构振动台试验研究

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作者：董本勇中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

汶川地震后，重新修订的规范要求中小学教学楼作为乙类建筑不应采用RC单跨框架结构，现存的RC单跨框架结构教学楼必须进行鉴定加固；既有RC单跨框架结构教学楼在使用过程中或者地震过后往往发生了不同程度的破坏，受损结构更需要抗震鉴... 详细信息

汶川地震后，重新修订的规范要求中小学教学楼作为乙类建筑不应采用RC单跨框架结构，现存的RC单跨框架结构教学楼必须进行鉴定加固；既有RC单跨框架结构教学楼在使用过程中或者地震过后往往发生了不同程度的破坏，受损结构更需要抗震鉴定和加固。本文即对某一受损RC单跨框架结构加固方法及其地震模拟振动台试验研究，为中小学受损单跨框架结构教学楼的抗震加固提供参考和依据。本文选取文献[34]中的一个四层1:5比例经地震模拟振动台试验的受损的单跨框架结构模型为研究对象，通过对比现有加固方法和考虑受损RC单跨框架结构的特点，得出单一的加固方法很难满足该结构的抗震加固要求；外包钢-钢支撑复合加固方法既能提高构件承载力、增加结构的延性，又能达到增加抗震防线、提高结构冗余度的目的，能够很好地满足受损RC单跨框架结构体系的抗震加固要求。本文采用有限元数值分析和地震模拟振动台试验的方法对外包钢-钢支撑加固受损RC单跨框架结构的抗震性能进行研究。通过结构分析软件SAP2000对该受损四层RC单跨框架结构教学楼进行三维弹性分析，探究加固前后、不同钢支撑布置以及不同钢支撑截面等对结构加固效果的影响。通过对比分析得出最适宜的加固方案，设计振动台试验加固模型。通过抗震鉴定认为，该模型结构需要进行抗震加固。首先采用低压灌注结构胶的方法进行裂缝修复，然后进行外包角钢和增设钢支撑施工，最后养护准备试验。为了与文献[34]给出的翼墙加固模型和未加固模型试验结果对比，本次试验仍然采用文献[34]采用的地震动，对结构Y向（单跨方向）进行了20余次的模拟地震动加载试验。从试验现象和试验结果的分析得出，外包钢-钢支撑加固模型刚度分布更加合理，能够改变结构的破坏机制，大大提高结构的延性，加固后的体系具有更强的抗震能力，完全可以满足现行规范的相关要求。对一、二层柱以及梁柱节点的加强，使得模型结构没有出现翼墙加固模型和未加固模型一、二层破坏严重的现象，能够有效的防止结构的倒塌，特别是防止底层的连续性倒塌；同时，梁的破坏先于柱的破坏，实现了“强柱弱梁”的抗震设计思想。

关键词：教学楼受损结构单跨框架外包钢-钢支撑加固振动台试验

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新疆地区采用屈曲约束支撑对单跨框架的抗震性能影响研究

新疆地区采用屈曲约束支撑对单跨框架的抗震性能影响研究

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作者：陈荆新疆大学

学位级别：硕士

混凝土单跨框架结构由于其冗余度不够，规范中明文规定了它的使用范围。而通过附加支撑，可以有效的改善原结构的性能。但是，以往传统增加的支撑是交叉或单斜杆中心支撑，而此类支撑在地震中的表现却是不尽人意，主要是因为它在地震的... 详细信息

混凝土单跨框架结构由于其冗余度不够，规范中明文规定了它的使用范围。而通过附加支撑，可以有效的改善原结构的性能。但是，以往传统增加的支撑是交叉或单斜杆中心支撑，而此类支撑在地震中的表现却是不尽人意，主要是因为它在地震的作用下易发生受压屈曲甚至破坏，致使其在地震中发挥不了应有的作用。为了改善中心支撑在地震中的性能，国外科学家发明了一种在地震中受压不易屈曲的支撑，并命名为Buekling一Restrained一Braces，即屈曲约束支撑。这种支撑不仅在杆件受拉时只会屈服却不会屈曲，而且在受压时也能做到屈服但不会屈曲，也就不会因为屈曲而产生的二次弯矩加速支撑的破坏。这就使得该支撑在地震作用下，既能够在小震作用下给原结构提供抗侧刚度，又能在中震和大震的作用下消耗较大的地震能量，从而保证原结构的安全。可以看出附加屈曲约束支撑对于单跨框架结构在高烈度地区的抗震加固中有实际意义。本文主要对采用屈曲约束支撑对单跨框架结构进行抗震加固的抗震性能研究，以确定其可靠性和合理性。本文的主要工作有：（1）结合相关规范及工程实例，对采用屈曲约束支撑的原有单跨框架进行抗震加固的方案设计，在此基础上用SAP2000软件对其进行弹性分析及动力弹塑性时程分析以检验其附加屈曲约束支撑后结构的抗震性能；（2）本文通过附加屈曲约束支撑与附加新疆地区技术较为成熟且运用较为多的粘滞阻尼器进行对比，得出两者在抗震性能上的优缺点，借此希望得出屈曲约束支撑在新疆地区的适用范围，以期为以后新疆地区的屈曲约束支撑的设计及运用提供借鉴及参考。

关键词：单跨框架屈曲约束支撑粘滞阻尼器

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某教学楼单跨框架结构的屈曲约束支撑加固抗震分析

某教学楼单跨框架结构的屈曲约束支撑加固抗震分析

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作者：高佳琪合肥工业大学

学位级别：硕士

单跨框架的结构形式结构抗震冗余度不够,抗震防线单一,在地震作用下其柱构件容易被破坏,造成结构连续倒塌。现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中6.1.5条规定抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。因此,对地震区中不满足规范标准... 详细信息

单跨框架的结构形式结构抗震冗余度不够,抗震防线单一,在地震作用下其柱构件容易被破坏,造成结构连续倒塌。现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中6.1.5条规定抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。因此,对地震区中不满足规范标准的中小学教学楼和宿舍楼必须进行抗震加固。本文根据某四层教学楼的钢筋混凝土单跨框架结构工程实例,对比增设屈曲约束支撑的方法和增设剪力墙的方法对框架结构的加固效果。利用Midas软件对加固前的单跨框架结构,屈曲约束支撑加固后框架结构和增设剪力墙加固后结构进行抗震性能分析,分析方法包括反应谱分析、静力弹塑性和动力弹塑性分析。不同加固方法的计算分析研究反映,反应谱分析下采用屈曲约束支撑加固法和剪力墙加固法加固后的结构抗侧刚度增大,周期减小,层间位移减小;在静力弹塑性分析下,得到三种结构的能力谱曲线和性能点处层间位移角,以及支撑与剪力墙加固后结构的塑性铰发展情况,结果表明两种加固方法均提高了结构的抗震能力,其中屈曲约束支撑加固有效改善了塑性铰的发展状况,增加了结构冗余度,增加了结构抗震防线,改善了结构的抗震机制,而剪力墙加固后梁柱塑性铰破坏机制并没有得到很好的改善;在动力弹塑性分析下,对比三种结构在地震下的基底剪力、层间位移角、顶点位移和顶点加速度值,结果表明屈曲约束支撑加固后结构在罕遇地震作用下,支撑进入塑性工作状态,显示出支撑良好的滞回性能,消耗了地震能量,结构基底剪力显著减小,而在剪力墙加固后结构抗侧刚度增大,结构基底剪力显著增大,结构的地震反应也明显增大。分析结果说明,屈曲约束支撑能更好的改变单跨框架的结构形式,加固效果也更明显有效。

关键词：单跨框架屈曲约束支撑反应谱静力弹塑性分析动力弹塑性分析

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中小学单跨框架结构教学楼消能减震加固研究

中小学单跨框架结构教学楼消能减震加固研究

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作者：张玉蕾广州大学

学位级别：硕士

本论文针对典型中小学单跨框架结构教学楼存在的问题，提出消能立柱加固方案，进行抗震加固研究。采用消能立柱加固方案与传统加固方案在多遇地震、设防地震下对比分析、对消能立柱加固结构在罕遇地震作用下的效果分析、对消能立柱加固... 详细信息

本论文针对典型中小学单跨框架结构教学楼存在的问题，提出消能立柱加固方案，进行抗震加固研究。采用消能立柱加固方案与传统加固方案在多遇地震、设防地震下对比分析、对消能立柱加固结构在罕遇地震作用下的效果分析、对消能立柱加固方案的布置形式进行分析，以及对消能立柱方案进行参数分析，优化方案。主要研究内容如下：（1）利用有限元软件ETABS初步对比采用消能立柱加固、钢支撑加固、抗震墙加固、外廊加柱加固及原结构在多遇地震作用及设防地震作用下的弹性时程分析。对比结果表明：多遇地震下，消能立柱中的剪切钢板主要提供刚度，不耗能，和其他三种加固方案一样增加结构的抗侧刚度，对结构的整体减震效果与加设钢支撑加固的效果差不多，略优于钢支撑加固；设防地震下，立柱中的剪切钢板开始耗能，对层间位移角控制的效果较好，基底剪力均有减小，整体抗震性能优于其他三种加固方案。（2）为了研究罕遇地震作用下消能立柱加固单跨框架结构教学楼的加固效果、减震性能及破坏形式，采用有限元软件PERFORM-3D对原结构与消能立柱加固结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。分析结果表明：罕遇地震作用下，对原结构进行立柱加固能够达到良好的效果，解决了结构本身存在的问题，对框架梁柱的塑性变形状态得到了显著的控制，且有效的控制并预防了单跨框架结构易发生的整体倒塌的破坏模式。（3）为了使加固效果最优，对消能立柱加固的布置方案进行研究，包括加固方案的不同布置位置、及附加刚度比相同时不同布置跨数对加固效果的影响。分析结果表明：对于加固方案的不同布置位置，布置跨中时的加固效果最好；对于附加刚度比相同时的不同布置跨数，布置跨数为8跨时的加固效果最好。（4）为了优化消能立柱加固方案，对消能立柱加固方案进行参数分析。分析多遇地震下、罕遇地震下不同参数对加固效果及构件损伤的影响，分析参数包括消能立柱中剪切钢板的初始刚度与钢柱的不同刚度比，以及对结构不同的附加刚度比。分析结果表明：对于剪切钢板的初始刚度与钢柱的不同刚度比，刚度比从2到5时对结构均得到了较好的控制，阻尼器的耗能相差不大，建议采用刚度比为2、3，节约材料，方便施工；对于不同附加刚度比，综合考虑加固效果、耗能情况、施工等方面，建议采用附加刚度比为1到1.5之间，1时效果最佳。

关键词：单跨框架消能立柱抗震加固加固效果

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已建中小学单跨框架教学楼抗震性能评估与加固技术研究

已建中小学单跨框架教学楼抗震性能评估与加固技术研究

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作者：刘晓鸥重庆大学

学位级别：硕士

5.12汶川地震发生后,位于强震区的中小学校舍建筑遭到了严重破坏甚至倒塌,造成了严重人员伤亡和财产损失。为了避免此类悲剧重演,在震害调查和总结抗震经验的基础上,我国相关规范提高了中小学校舍抗震设防类别,于是学校已建建筑的抗震... 详细信息

5.12汶川地震发生后,位于强震区的中小学校舍建筑遭到了严重破坏甚至倒塌,造成了严重人员伤亡和财产损失。为了避免此类悲剧重演,在震害调查和总结抗震经验的基础上,我国相关规范提高了中小学校舍抗震设防类别,于是学校已建建筑的抗震性能成为人们关注的焦点,各种加固或改造方案被不断提出,如何采用合理、有效和经济的修复手段处理这些乙类建筑,仍然目前工程界亟待解决的难题之一。本文引入基于性能的抗震评估思想,总结国内外性能设计研究现状,初步提出性能参数量化指标,并结合中国抗震鉴定标准,评判严格按89抗震设计规范设计的教学楼存在的具体不足;特别针对不同烈度区的单跨悬挑框架结构,提出了四种不同的加固方案,利用有限元分析程序OpenSees建立结构三维有限元模型,进行罕遇地震作用下的动力时程分析,对比分析了采用不同加固方案加固后结构的抗震性能。本文研究工作表明,基于结构性能评估指标对按照89规范设计的单跨悬挑框架结构进行抗震鉴定,各烈度区模型结构均能达到小震下OP、大震下LS性能目标,但8度区结构出铰情况较为严重。所选用的四种加固方案中,加剪力墙的加固方案性能最优,其次为加阻尼器和加支撑方案,这三种方案均能使各烈度区结构层间侧移角和顶层位移指标得到极大降低。通过增设一排框架柱改变原始单跨框架为两跨框架的加固方案,对6度区结构能够起到优化作用,但7、8度区结构出铰情况更为严重,结构性能并未得到优化,故不建议在较高烈度区采用。

关键词：中小学建筑单跨框架抗震性能动力时程分析加固

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带悬挑外廊单跨框架结构抗震加固方法研究

带悬挑外廊单跨框架结构抗震加固方法研究

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作者：白杨华中科技大学

学位级别：硕士

既有建筑物的抗震加固设计拥有广泛的应用前景，选择合理的结构体系加固方案是抗震加固设计的重点。本文研究的方向在于努力获得较好的关于带悬挑外廊式单跨框架结构的抗震加固方法，为此类既有建筑物提供较好的抗震加固设计方案。本文... 详细信息

既有建筑物的抗震加固设计拥有广泛的应用前景，选择合理的结构体系加固方案是抗震加固设计的重点。本文研究的方向在于努力获得较好的关于带悬挑外廊式单跨框架结构的抗震加固方法，为此类既有建筑物提供较好的抗震加固设计方案。本文首先介绍了现有框架结构的主要形式，结合我国历次地震中框架结构的震害情况，总结了框架结构的主要震害特征，并分析了震害产生的原因。对带悬挑外廊单跨框架结构进行弹性反应谱分析和静力弹塑性分析，带悬挑外廊单跨框架结构冗余度少，在大震作用下楼层侧移较大，结构塑性铰发展较快，较早形成机构，易倒塌。针对以上结构薄弱环节，提出增设框架柱和增设剪力墙的结构体系加固方案，并分别进行了弹性反应谱分析和静力弹塑性分析，两种结构体系加固方案均能够起到改善抗震性能和提高抗倒塌能力的作用。本文主要分析结论如下：增设框架柱加固方案增加了结构冗余度，提高了结构抗侧刚度，在大震作用下，塑性铰发展缓慢，形成较好的“梁铰机制”，结构抗震性能和抗倒塌能力都相应提高；Y向增设剪力墙加固方案使结构Y向刚度显著增加，侧移减小，仅梁端出现塑性铰，且发展缓慢，最终没有形成机制，有效起到改善抗震性能和提高抗倒塌能力的作用，但其对结构X向抗震性能并没有起到改善作用。

关键词：单跨框架抗震加固弹性反应谱分析静力弹塑性分析

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