屈曲约束耗能支撑在抗震加固中的应用.ppt

TJ型屈曲约束耗能支撑 教学楼加固改造工程,同济大学 上海蓝科建筑减震科技有限公司,qq：5490115,目 录,屈曲约束支撑基本原理 试验研究 教学楼加固特点 TJ型屈曲约束支撑加固工程应用,1995年, 日本阪神地震,2008年, 汶川地震,普通支撑的破坏,屈曲约束耗能支撑的基本组成,屈曲约束耗能支撑构件组成示意图,通过外加套筒，约束芯板的屈曲。利用芯材的屈服耗能。,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,屈曲约束耗能支撑的优点,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,屈曲约束支撑的芯板,芯板钢材类型 低屈服点钢材：屈服强度160MPa，225MPa 普通低碳钢：Q235，Q195,屈曲约束支撑与粘滞阻尼器的比较,加载制度,加载制度,TJI型屈曲约束支撑试验,采用位移控制，依次以1/300、1/200、1/150、1/100、1/80支撑长度（L）的变形往复加载，每个变形幅值循环加载3次。,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,TJII型屈曲约束支撑试验,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,TJ型屈曲约束支撑性能试验,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,屈曲约束支撑应用类型,屈曲约束支撑的分类,承载型 仅考虑利用屈曲约束机制来提高支撑构件的设计承载力，保证支撑在屈服前不会发生失稳破坏 耗能型 在弹性阶段利用屈曲约束的原理来提高支撑的设计承载力，在弹塑性阶段利用支撑芯材的拉压屈服滞回来耗能 阻尼器 在小震下就屈服，作为拉压屈服型软钢阻尼器使用,屈曲约束支撑性能标准,受力性能标准,承载型屈曲约束支撑,屈曲约束支撑的轴力设计值N 应不大于其承载力设计值 Nb N Nb Nb = Af 其中A为芯板的截面面积，f 为材料的强度设计值。,中国建筑抗震设计规范(GB50011) 结构层间要求,支撑最大轴向变形能力要求,受力性能标准,耗能型屈曲约束支撑,受力性能标准,耗能型屈曲约束支撑,最大累积塑性变形能力要求（防低周疲劳）,美国钢结构抗震规范规定（ANSI/AISC 341-05）,循环加载累积轴向塑性变形 200 by by为支撑轴向屈服变形,上海市标准高层建筑钢结构设计规程（2008年）,依次按1/300、1/200、1/150、1/100支撑长度的变形往复拉压各3次，滞回曲线应饱满、稳定。,受力性能标准,耗能型屈曲约束支撑,承载力要求,小震、风载下同承载型要求,大震下节点承载力应不小于支撑极限承载力,承载力设计参数表,受力性能标准,屈曲约束支撑型阻尼器,最大累积塑性变形能力要求,在不小于10倍的阻尼器初始屈服位移下往复循环30圈后，屈曲约束支撑阻尼器最大承载力的衰减量不应超过15%。,最大变形能力要求,按阻尼器工作结构最大层间变形确定。,承载力要求,小震下支撑应屈服。,产品验收标准,材料复检 尺寸校核 焊缝探伤 产品外观检测 检测报告 产品合格证书 产品出厂,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,TJ型屈曲约束支撑截面类型,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,屈曲约束支撑加固实例,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,学校加固的两种方法,恒丰中学教学楼加固工程结构特征,混凝土框架结构体系； 在原有五层基础上增加一层； 加固要求：学校教学楼建筑需提高安全等级，根据要求，抗震设防烈度由7提高至7.5。框架抗震等级提高至二级。,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,加固要求,梁柱节点加固； 结构设防烈度提高导致结构抗侧刚度和承载力不满足规范要求； 增加结构耗能能力； 如不采用耗能减震技术，二、三层70的柱需要加大截面，四层、五层50%的柱需要加大截面。六层45的柱需要加大截面。二层、三层30%的梁需要加固，四层15%的梁需要加大截面。,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,屈曲约束耗能支撑适用性,屈曲约束耗能支撑可提高结构刚度； 屈曲约束耗能支撑可提高结构承载能力； 屈曲约束耗能支撑可减少结构加固量； 屈曲约束耗能支撑可提高结构耗能能力。,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,传统加固方法二层需加固梁,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,传统加固方法三层需加固梁,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,传统加固方法四层需加固梁,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,采用耗能减震技术后二层梁,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,采用耗能减震技术后三层梁,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,加固前后结构层间位移,X方向,Y方向,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,罕遇地震下结构性能分析,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,综合分析，并结合工程工期较紧、且不影响下学期开学、保证结构安全，共设置屈曲约束耗能支撑25根。 结构达到设防烈度7.5的要求。,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,现场照片,4th 全国抗震加固改造技术学术研讨会，2009年12月12日，中国 厦门,深圳福田中学,合肥元一柏庄小学教学楼,传统加固,根据建筑工程抗震设防分类标准GB 50223-2008规范6.0.8条的要求，中、小学的教学用房和学生宿舍、食堂等建筑的抗震设防类别划分为乙类，其抗震措施提高一度，依据抗规6.1.2条，中小学校舍房屋的混凝土框架等级由以前的三级提高到二级。计算结果显示，房屋大量结构构件配筋面积不够，14个框架梁端部负弯矩纵筋缺失,4根次梁负弯矩纵筋不足，82根柱纵筋缺失，6根柱箍筋不满足要求，14根柱轴压比不满足要求,屈曲约束支撑加固,考虑到建筑物的用途，由于是小学教学使用，所以改造周期不宜过长，湿作业不宜过多，而且还要便于检查和维护，更不能妨碍建筑物的外观和正常使用。按照传统加固方法加固，材料的运输、堆放、保管等都将严重影响建筑物的正常合理使用。 较传统的抗震加固方法，耗能减震加固具有加固效果良好、构造简单、施工费用低、施工周期短、对户外造成的影响小等优点。 元一柏庄小学教学楼如果采用屈曲约束耗能支撑加固，将会大大缩短加固改造周期，而且还会节约成本。,加固价格对比,加固土建施工费用为四项加固类型之和预计为445543元。但实施这些方法加固对建筑已有的填充墙体和外墙有较大的改动，二次装修工作量大，装修费用难以估计。 屈曲约束耗能支撑加固预计515230元 二次装修费用：传统方法约60万元；屈曲约束支撑约20万,加固现场,屈曲约束耗能支撑加固施工组织,进场准备 破除装修面 尺寸复核 工厂生产产品，同时现场进行连接节点加固 安装 校核检测 装修 完工,结束语,1、采用屈曲约束耗能支撑后结构抵抗强烈地震性 能显著增强，提高了学校教学楼的抗震等级。 2、采用屈曲