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消能减震加固——不一样的既有建筑改造!

发布日期:2019-04-23 11:06:13     点击次数:562次     来源:CABR工程咨询设计院(高杰)

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商业建筑因业态调整,常需进行结构改造。而2016年中国地震动参数区划图调整,对现有房屋的抗震设防能力提出了更高的要求。

因此在某些情况下,消能减震技术与传统加固补强方案相比更具有优势,可以更好满足建筑的加固改造需要。

本文介绍了某商业建筑采用消能减震方案进行加固改造的基本情况,可供类似的改造项目参考。

1.项目背景

广场

某商场建筑因业态发展需要,拟在建筑顶层增设电影院。

原建筑层数地下三层,地上九层。使用功能:地下二、三层用作车库,地下一层及地上一层至九层作为商业用房。

现拟将第九层改造为电影院,其他楼层使用功能不变。改造后建筑高度由41.2m调整为46.6m。

2.技术难点

建筑抗震设防类别由丙类变为乙类;

顶层层高加大,建筑总高度略有增加;

原结构为少墙框架;

业主要求施工过程中下部建筑正常运营,即9层以下绝大部分无法加固。

新增部分计划采用钢结构,但希望结构刚度及阻尼比与主体混凝土部分一致。

3.工作内容

受业主委托,工程咨询设计院基于业主需求和项目特点,在方案阶段、初步设计阶段、超限审查、施工图设计、施工配合等全过程提供了结构改造加固设计服务。

a.方案比选

总要求

拟将第九层改建为电影院,将原来的混凝土结构拆除后改为钢结构,仅保留楼梯间、电梯间及立体停车库部分。

传统方案存在的问题

改造周期长

加固范围大(全楼)

施工难度大(构造加固难以实现)

加固费用高(直接费用和停业损失)

结构体系仍为少墙框架

消能减震方案的优势

少墙框架调整为框架-剪力墙-屈曲约束支撑结构,层间位移角限值1/800

采用性能化设计,原结构大部分无需加固,商场大部分不停业

小震阶段消能器提供抗侧刚度,顶层附加消能器提供附加阻尼比

中震阶段大部分消能器进入耗能阶段,显著提供附加阻尼比

大震阶段消能器实现“保险丝”作用,主体结构损伤明显低于传统结构

最终选定减震加固方案。

b.结构设计亮点

结构设计亮点

该项目的减震加固方案顺利通过了超限审查。

减震加固方案

4.结语

采用消能减震技术完成了本项目的改造加固+消能减震设计。

通过小震弹性分析和大震弹塑性分析实现了性能化设计,不但保证了改造过程使用功能不中断,还大幅减少了原结构的加固工程量,显著提高了原有结构的抗震性能。技术优势和经济效益十分明显。

作者简介:高杰 高级工程师 博士 工程减隔震研究所所长

(本文来源于网络,加固之家网整理报道,如有侵权,请联系删除。另,转载请注明出处,否则后果自负。)
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