贵港学校幼儿园房屋抗震加固施工

现有砌体结构教学楼抗震性能分析
　　在地震中建造年代比较早的砌体结构教学楼大都采用预制板装配式楼盖，空心预制板直接搭在承重墙体或大梁上，使得空心预制板的整体性、平面外刚度不足，地震时作用于楼、屋面板上的水平剪力无法传递至附近的抗震横墙，只能依靠窗间墙及其大梁下的扶壁柱承受地震力，产生较大变形后，使窗间墙或扶壁柱在偏心较大的重力作用下垮塌，进而使整个楼、屋面板倒塌[3]。同时，楼、屋盖的平面外刚度不足还会影响到抗震设计中地震作用的分配，同样会影响到砌体结构的静力计算方案[4]。因此，对于砌体结构，楼、屋盖的平面外刚度对房屋的整体受力性能有重要影响。
　　针对这种地震破坏现象，中国学者提出了多种加固方法，如增大窗间墙的截面尺寸，提高窗间墙的承载力，改善窗间墙的延性等，但这些方法并没有从本质上改进砌体结构的整体抗震性能[59]。为了使抗震横墙在地震中承担大部分地震力，应从提高装配式楼、屋盖的整体性入手。《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116—98）[10]中建议的预制楼板的整体性加固方法是增设钢筋混凝土现浇层或增设托梁，其中增设托梁的方法由于施工技术复杂、经济资源花费较大等原因，较少在实际工程中采用。目前，大多数实际工程中多采用的加固方法是增设现浇混凝土叠合层。本文中以典型砌体结构教学楼为研究对象，采用通用有限元软件ANSYS分析现浇混凝土叠合层对砌体结构房屋抗震性能的影响。2 抗震性能有限元分析
　　2.1 模型概况
　　本文中以上海市中小学教学楼抗震鉴定加固项目为依托，建立一个典型砌体结构教学楼有限元模型，教学楼结构平面和立面见图1。
　　上海市中小学教学楼大部分是建造于20世纪七八十年代的砌体结构，混凝土强度等级为C20，砂浆强度等级检测评定为M2.0，烧结粘土砖的强度等级为MU10。建筑砌体墙厚度为240 mm，承重大梁尺寸为240 mm×400 mm，大梁下承重柱尺寸为240 mm×240 mm。空心预制板尺寸为240 mm×3 000 mm，板间间距为80 mm。空心预制板厚度为120 mm，按照弯曲模量一致的原则折算成实心预制板，厚度为114 mm。
　　结构建模时，忽略窗间墙的作用，采用实体单元模拟砌体材料，壳单元模拟预制板结构。结构所输入的地震波由国家强震动台网中心提供，为四川什邡市八角镇地震观测台未经校正的数据，共持时225 s，步长0.005 s，45 000个点。在不影响加速度波形的前提下，本文中选取*30～60 s的波进行计算，步长取为0.02 s，总共1 500个计算点。根据文献[11]中推荐的加速度校正方法，本文中对*30～60 s的加速度波进行了校正。
　　2.2 加固前的结构有限元分析
　　本文中把房屋结构的长轴方向（纵墙方向）作为x方向，把短轴方向（横墙方向）作为y方向。表1为加固前砌体结构教学楼的前6阶模态。由表1可以看出，结构*1振型表现为y方向的一阶平动，说明x方向抗侧刚度大于y方向抗侧刚度，这
　　是由于x方向的横墙较大，而y方向纵墙由于门窗洞口的影响，抗侧刚度较小。图2～11为结构加固前的试验数据。
　　从图2，3可以看出：教学楼顶层在汶川地震波作用下的y方向位移为49.1 mm，墙体倾斜率为0.271%，低于《危险房屋鉴定标准》（JGJ 125—99）中规定的结构倾斜率为0.7%；**层加速度时程值为39.86 m·s-2，放大系数为6.86。
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