【摘 要】
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中小学校舍建筑中,单跨框架结构有比较广泛的应用。由于单跨框架结构的超静定次数少,结构冗余度不足,属于单道设防体系,在地震中容易形成机构从而倒塌。2008汶川地震以来,《
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中小学校舍建筑中,单跨框架结构有比较广泛的应用。由于单跨框架结构的超静定次数少,结构冗余度不足,属于单道设防体系,在地震中容易形成机构从而倒塌。2008汶川地震以来,《建筑抗震设防标准》中将中小学校舍建筑的抗震设防类别提高为不低于重点设防类。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中也规定抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架,所以对既有的单跨框架式中小学校舍,必须采取抗震加固措施。本文首先介绍了单跨框架式中小学校舍建筑的存在现状,结合我国历次地震中单跨框架式中小学校舍建筑的震害情况,总结了单跨框架式中小学校舍建筑的主要破坏特点,并分析了震害产生的原因,并简单介绍了现有针对框架结构的加固方法。以某一带悬挑的单跨框架式中小学校舍实例,分别采用增设框架柱形成双跨框架结构,增设剪力墙形成框架剪力墙结构,增设隔震支座形成隔震结构的方式进行加固。利用sap2000有限元分析软件,加固前后的结构分别进行模态分析和地震反应时程分析,结果表明:在强震作用下,带有悬挑结构的单跨框架式建筑,在单跨方向的层间相对位移大于多跨方向,非常接近规范规定的限值,易倒塌。加固成双跨框架的结构,两主轴方向的抗侧刚度都得到提高,层间位移明显减小。加固形成的框架-剪力墙结构,如果剪力墙单向布置,结构沿剪力墙方向层间位移减小,但垂直于剪力墙方向地震反应加剧,因此应考虑双向布置剪力墙。采用铅芯橡胶支座进行基础隔震加固后,在多遇地震下,隔震结构横向的层间位移最大减小了45%,纵向的层间位移最大减小了50%;在罕遇地震下隔震结构横向的层间位移最大减小了50%,纵向层间位移最大减小了64%。通过层间相对位移的比较可以看出,上述三种方式加固,均使结构的抗震性能得到提高。采用基础隔震技术进行加固,效果更优。
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