使用功能改变后某高层钢筋混凝土框剪结构梁柱节点加固性能研究

摘要

在高层钢筋混凝土框剪结构中，梁柱节点是联系整个结构体系的枢纽，如剪力墙中的暗梁与柱的交汇点、框剪的梁柱交汇点等，节点处相连的构件较多。节点的受力情况较为复杂，其要承受柱端和梁端传递过来的剪力、轴力和弯矩，为保证整个结构体系的安全性和可靠性，节点必须具有足够的承载能力和刚度。 在建筑物的使用功能改变后，要验证各构件的承载力或刚度是否满足要求，当梁柱节点的承载能力或刚度不满足要求时，需要对其进行加固处理。对高层钢筋混凝土框剪结构梁柱节点的加固是一个较实用性的课题，不仅需要考虑提高节点本身的安全性能，还要考虑结构整体的力学指标和抗震性能等各方面内容。 为研究功能发生改变后进行了加固处理的高层钢筋混凝土框剪结构梁柱节点的受力性能，本文基于工程实例，通过PKPM加固设计软件，对该结构（尤其是节点）加固前后的力学性能（包括抗震性能），进行了对比分析，得出结构加固后的整体性能满足设计要求的加固方法及方案设计。利用SAP2000有限元结构分析软件对节点加固前后的破坏模式进行分析，结果表明，进行加固后的节点基底抗剪承载能力增加了25％，结构整体的位移减小了33％，从塑性铰的性能水平上，通过改变塑性铰形成的位置，提高了消耗能量的能力，有效改善节点的抗震性能并得出节点塑性铰分布规律等一系列结果，文章的研究成果可为类似工程的加固设计和分析提供借鉴的经验。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．2 论文研究的背景和意义

1．3 梁柱节点的受力机理

1．4 混凝土结构加固方法的研究现状

1．4．1 直接加固法

1．4．2 间接加固法

1．5 本课题的主要研究内容

第二章 梁柱节点加固理论分析

2．1 框剪梁柱节点的受力分析

2．1．1 受力特点

2．1．2 抗剪受力分析

2．2 节点加固后的抗剪承载力分析

2．3 外粘型钢加固法界面应力分析

2．4 节点加固后的破坏方式

2．5 节点加固的原则

第三章 某钢筋混凝土框剪结构加固设计

3．1 工程实例

3．1．1 总体概况

3．1．2 构造要求

3．1．3 建筑物使用功能的改变

3．2 加固设计模型的建立

3．3 结构功能改变前后的受力状态对比

3．3．1 柱端使用功能改变前后受力状态对比

3．3．2 梁端使用功能改变前后受力状态对比

3．3．3 节点核心区使用功能改变前后受力状态对比

3．4 结构的加固方案设计

3．4．1 梁端的加固

3．4．2 柱端的加固

3．4．3 加固施工图

3．4．3 材料的性能要求

3．5 节点加固前后结构的受力情况对比

3．5．1 加固计算理论

3．5．2 粱端加固前后对比

3．5．3 柱端加固前后对比

3．5．4 节点核心区加固前后对比

3．5．5 结构加固前后的抗震性能对比分析

3．5．6 加固前后结构的整体性能分析

3．6 本章小结

第四章 加固前后节点的破坏模式分析

4．1 有限元模型选取

4．2 Pushover分析的加载模式、分析工况及塑性铰定义

4．2．1 侧向水平加载模式与分析工况

4．2．2 塑性铰定义

4．3 结构抗震性能评估指标

4．3．1 目标位移

4．3．2 塑性铰的分布及破坏

4．4 结构抗震性能评估

4．4．1 位移曲线及分析

4．4．2 性能点的确定

4．4．3 塑性铰的分布及破坏形式

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况