加插層改造工程的隔震消能體系研究

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1、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院碩士學(xué)位論文加（插）層改造工程的隔震消能體系研究姓名：高峰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程指導(dǎo)教師：翁大根20090301摘要對(duì)房屋建筑進(jìn)行加(插)層改造及抗震加固，傳統(tǒng)的方法是增大截面、外包鋼構(gòu)架等，這些方法在施工工藝和達(dá)到期望的效果等方面都存在一定的困難。本文針對(duì)傳統(tǒng)加固方法的弊端，以一個(gè)實(shí)際的房屋加(插)層改造工程為背景，提出了一種新的隔震消能減震體系，該體系同時(shí)采用隔振和消能的原理來(lái)達(dá)到減震目的。在該隔震消能減震體系中，原結(jié)構(gòu)與加(插)層結(jié)構(gòu)采用柔性連接，在地震作用下，加(插)層結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生相對(duì)于原結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)滑移支座的隔震作用，減少

2、地震能量向加(插)層結(jié)構(gòu)的傳遞，同時(shí)利用阻尼器消耗振動(dòng)能量。本文分別對(duì)隔震及消能減震的理論進(jìn)行了系統(tǒng)的論述，并在介紹隔震消能體系相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)本文的加(插)層隔震消能減震體系進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析研究。采用SAP結(jié)構(gòu)分析軟件，對(duì)某廠房車間加(插)層改造工程的隔震消能減震體系的分析表明，該隔震減震體系能夠有效地隔離及消耗地震能量，減小原結(jié)構(gòu)的層間位移角及層剪力，為工程加固及改造設(shè)計(jì)提供了有益的借鑒。本文同時(shí)對(duì)滑移支座的滑動(dòng)摩擦系數(shù)和阻尼器的阻尼參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)的影響進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：加固，隔震，消能，粘滯阻尼器學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解同濟(jì)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使

3、用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的EIJ)曜lJ本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國(guó)家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)校可以適當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部?jī)?nèi)容用于學(xué)術(shù)活動(dòng)。學(xué)位論文作者簽名：年月日經(jīng)指導(dǎo)教師同意，本學(xué)位論文屬于保密，在年解密后適用本授權(quán)書。指導(dǎo)教師簽名：學(xué)位論文作者簽名：年月日年月日同濟(jì)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)

4、行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒(méi)有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。簽名：年月日1．1引言n∞1第一章緒論地震是一種危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全以及破壞性、危害性極大的突發(fā)性自然災(zāi)害。2008年5月12日14時(shí)28分04秒，四川省汶川縣發(fā)生了里氏8．0級(jí)地震，震中烈度達(dá)11度，四川省南從都江堰北到青川縣成為地震重災(zāi)區(qū)，嚴(yán)重受災(zāi)地區(qū)還包括甘肅、陜西兩省的局部地區(qū)，面積達(dá)10多萬(wàn)平方公里，造成大量的人員傷亡和巨大的

5、財(cái)產(chǎn)損失，是中華人民共和國(guó)成立以來(lái)所發(fā)生的破壞性最強(qiáng)的一次地震，震驚世界。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汶川地震造成全國(guó)近7萬(wàn)人遇難、1．8萬(wàn)多人失蹤，37多萬(wàn)人受災(zāi)，使災(zāi)區(qū)2400多萬(wàn)間房屋受損，其中倒塌近房屋780萬(wàn)間。強(qiáng)烈地震也造成城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重?fù)p毀，在極震區(qū)周圍，16條國(guó)道、省道干線公路和寶成線等6條鐵路受損中斷，近2500座水庫(kù)出現(xiàn)不同程度的險(xiǎn)情。災(zāi)害損失空前絕后，這反映出人類社會(huì)減震能力的脆弱性。我國(guó)在建國(guó)后建造了大量的房屋，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)50年代至70年代建造的房屋約占目前總房屋數(shù)量的38％，這類建筑已成為影響社會(huì)穩(wěn)定的一大隱患，急待采用結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)來(lái)提高結(jié)構(gòu)的安全性和人居環(huán)境的

6、舒適性。隨著人們生活水平的進(jìn)一步提高，人們對(duì)建筑功能的要求越來(lái)越高，越來(lái)越感到已有建筑的規(guī)模和功能不能滿足新的使用要求，而且原有建筑的低標(biāo)準(zhǔn)、建筑的老齡化和長(zhǎng)期使用后結(jié)構(gòu)功能的逐漸減弱等引起的結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題已開始引起人們的關(guān)注。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，將走可持續(xù)發(fā)展道路作為21世紀(jì)人類社會(huì)發(fā)展的主題，在全世界范圍內(nèi)形成共識(shí)。建造建筑物需要大量的材料，消耗大量的資源，其中的許多資源是不可再生的。在用建筑物的維修與改造，盡可能地延長(zhǎng)其使用壽命符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因而具有廣闊的發(fā)展前景。從社會(huì)的角度來(lái)看，舊建筑的加固改造減少了城市建筑垃圾的排放，為保護(hù)生態(tài)、保護(hù)城市文脈和記憶起到了積極的作用

7、。如果每天每座城市都有成百成千噸難以消納的鋼筋砼傾倒在田野中，環(huán)境將不堪重負(fù)；如果每一座建筑都因?yàn)榘踩煽啃怨δ軉?wèn)題，不能滿足今天的需要而推倒重來(lái)，在日新月異中，第一章緒論城市將失去歷史，市民將失去記憶，新時(shí)代將失去文化積淀，流于時(shí)尚的淺薄。因此加固和改造舊的建筑，使他們煥發(fā)青春，注入活力，延年益壽，從整體生態(tài)的觀念上看，有著極好的經(jīng)濟(jì)意義和文化意義。從西方能發(fā)達(dá)國(guó)家土木工程發(fā)展的歷史過(guò)程看，大致經(jīng)歷了戰(zhàn)后重建、新建與維修改造并重和維修與現(xiàn)代化改造三個(gè)時(shí)期