屈曲约束支撑在抗震加固改造工程中的应用(改)

屈曲约束支撑在抗震加固改造工程中的应用

李文军 中煤建设集团工程有限公司 100013

摘要：在老旧建筑抗震加固改造中采用屈曲约束支撑，可为框架或排架结构提供很大的抗侧刚度和承载力，既能满足结构设计的各项指标，又能满足规范及功能要求。在抗震加固改造过程中施工工艺简便，节约材料，缩短工期，施工影响小，是一种优越的抗震加固措施，具有极大的推广前景。

关键词：屈曲约束支撑 抗震加固改造 施工工艺 材料

0 前言

我国旧有的学校校舍、办公楼结构多为砌体结构和钢筋混凝土框架结构。汶川地震中，许多建筑由于抗震能力不足，造成楼体倒塌，人员死伤。为全面贯彻落实国务院《关于进一步加强方针减灾工作的意见》(国发18号) ，提高既有房屋建筑抗震设防能力，提升使用品质，北京市政府决定实施房屋建筑抗震节能综合改造。重点对1980年至2002年期间建成的学校、幼儿园、医院、体育场馆、博物馆、文化馆、图书馆、影剧院、商场、交通枢纽等人员密集的公共服务设施进行抗震加固改造。下面以北京市某卫生学校抗震加固改造工程来分析屈曲约束支撑在抗震加固改造工程中的应用。

1 屈曲约束支撑

普通支撑受压会产生屈曲现象，当支撑受压屈曲后，刚度和承载力急剧降低。在地震或风的作用下，支撑的内力在受压和受拉两种状态下往复变化。当支撑由压曲状态逐渐变至受拉状态时，支撑的内力以及刚度接近为零。因而普通支撑在反复荷载作用下滞回性能较差。为解决普通支撑受压屈曲以及滞回性能差的问题，在支撑外部设置套管，约束支撑的受压屈曲，构成屈曲约束。

屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接，所受的荷载全部由芯板承担，外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服，因而，屈曲约束支撑的滞回性能优良。屈曲约束支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，屈曲约束支撑的应用，可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能。 2屈曲约束支撑在抗震加固改造工程中的应用

2.1工程概况及布置方案

该学校为抗震节能综合改造工程，总建筑面积：12952.12㎡。建筑层数：四层，局部二层。建筑高度：主体17.85米，局部高13.95，14.85米。建筑设计使用年限：二级，50年。建筑耐火等级：二级。结构类型：框架结构，独立基础。抗震设防烈度：八度。基于设计要求，对其进行结构改造加固，提高抗震等级。由于框架结构抗侧刚度有限，综合考虑工程的重要性和特殊性，结合建筑平面和空间特点，局部采用防屈曲耗能支撑框架支撑结构，利用屈曲约束支撑耗能的优势提高整体结构的抗震能力，满足结构抗震性能目标以及使用功能的要求。

改造中屈曲约束支撑纵向、横向布置，在设置屈曲约束支撑位置处的框架梁和框架柱设置钢柱连接节点，箍筋进行加密设置。屈曲约束支撑芯材采用屈服强度为235MPa 截面形式为“一”字钢材形作为屈曲约束支撑芯板，芯材材料的强屈比不应小于1.2，伸长率应大于25%。连接节点与梁柱栓连板材料为Q235，其他材料为Q345B 。

2.2屈曲约束支撑安装要求

施工周期短，节约材料，减少成本，降低耗能，基本无湿作业等方面优点，其在抗震加固工程中的应用具有推广和广泛应用的前景，必将成为抗震加固工程中广泛应用的一种抗侧力构件。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50023-2009 建筑抗震鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2009.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010 建筑抗震鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.

[3]胡大柱等. 屈曲约束耗能支撑在教学楼加固工程中的应用[J].工程抗震与加固改造，2009年06期.