本文關鍵詞：單層工業(yè)廠房夾層改造技術問題研究與工程應用

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【摘要】：隨著時代的發(fā)展,大批的老舊廠房已不滿足現(xiàn)代工業(yè)的使用需求,在這樣的背景之下,工程改造便受到了人們的青睞。與眾多的結構改造形式相比,夾層改造技術具有經濟、高效和安全等方面的明顯優(yōu)勢。夾層改造技術可以在利用原有結構的基礎之上有效的增大建筑使用面積,對于改善現(xiàn)有土地面積緊張狀況十分切實可行。目前,在結構改造研究領域,對夾層改造技術進行系統(tǒng)分析研究的文獻資料較少。本文作者結合兩個應用了夾層改造技術的工程實例,系統(tǒng)的介紹夾層改造技術特點,并提出加固改造設計方案。應用Midas/Gen有限元軟件分析結構在靜力荷載和動力荷載作用下的反應特性,通過對比廠房改造前后結構的靜、動力特性分析結果,證明夾層改造技術是合理可行的。在此基礎之上,提出合理的結構優(yōu)化建議。研究內容如下：1、針對老舊工業(yè)廠房夾層改造中需要用到的相關改造技術進行分析。歸納總結在夾層改造工程中常用的幾種改造形式,改造中新老構件的連接方法,以及節(jié)點處連接所要用到的一些工程技術、工程材料等。同時,還系統(tǒng)的介紹了結構的檢測方法以及結構改造中需要用到的加固方法。2、依照工程檢測結果,對改造中結構存在的問題進行了有針對性的分析,提出加固設計方案。通過有限元軟件對夾層改造后的結構進行了靜力工況下的有限元分析。在各項數(shù)據(jù)對比的基礎上,分析兩個廠房夾層改造前后結構體系的變化差異以及不同夾層改造形式的優(yōu)缺點。3、建立結構三維模型,并采用陣型分解反應譜法和動力時程分析法對夾層改造前后的阜新廠房進行地震作用下的動力分析,比較改造前后結構抗震能力的異同。同時對北京首鋼廠房的兩種不同改造形式進行地震作用下的彈性分析和彈塑性分析,對比分析兩種不同改造形式的抗震性能。4、對北京首鋼廠房的鋼結構夾層改造結構體系采用基礎隔震技術進行優(yōu)化,對比分析非隔震結構與隔震結構在多遇地震和罕遇地震作用下結構的動力特性,分析中考慮了隔震支座的非線性。兩者的對比分析結果可評估隔震技術減輕地震作用的能力,為今后推廣隔震技術提供依據(jù)。上述研究成果,為結構夾層改造技術應用于工業(yè)廠房結構改造領域提供了比較完整的技術支持,為今后類似的改造工程提供參考與借鑒。
【關鍵詞】：工業(yè)廠房 夾層改造 加固設計 抗震分析 隔震技術
【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU746.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 引言13
• 1.2 工業(yè)廠房結構形式13-14
• 1.2.1 結構形式13-14
• 1.2.2 排架結構性能14
• 1.2.3 剛架結構性能14
• 1.3 夾層改造形式14-16
• 1.3.1 分離式15
• 1.3.2 整體式15
• 1.3.3 吊掛式15
• 1.3.4 懸挑式15-16
• 1.4 夾層改造技術工程應用16-19
• 1.5 夾層改造技術研究進展19-20
• 1.6 本文主要的研究內容20-23
• 第二章 夾層改造相關技術23-33
• 2.1 夾層改造技術要求23
• 2.2 夾層改造構件節(jié)點的設計23-25
• 2.2.1 夾層節(jié)點處構造設計23-24
• 2.2.2 柱上增設梁節(jié)點設計24-25
• 2.3 植筋技術的應用25-27
• 2.3.1 材料的適用條件及特點26
• 2.3.2 構造要求26-27
• 2.3.3 結合面的處理27
• 2.4 結構檢測方法27
• 2.5 夾層改造引起的加固設計27-29
• 2.5.1 增大截面加固法28
• 2.5.2 外包鋼加固法28
• 2.5.3 預應力加固法28
• 2.5.4 增設支點加固法28-29
• 2.5.5 碳纖維加固法29
• 2.5.6 高強不銹鋼絞線網-滲透性聚合砂漿加固法29
• 2.6 基礎加固設計29-31
• 2.6.1 共用式基礎改造方案29-30
• 2.6.2 天然地基的利用30
• 2.6.3 地基基礎加固處理30-31
• 2.7 本章小結31-33
• 第三章 工業(yè)廠房夾層改造靜力分析33-51
• 3.1 阜新廠房33-43
• 3.1.1 原始工程概況33
• 3.1.2 夾層改造概況33-35
• 3.1.3 結構檢測35
• 3.1.4 Midas/Gen有限元分析概述及模型建立35-36
• 3.1.5 改造前結構驗算36-37
• 3.1.6 夾層改造后結構驗算37-40
• 3.1.7 加固設計40-42
• 3.1.8 加固改造后結構變形驗算42-43
• 3.2 首鋼廠房43-49
• 3.2.1 原始工程概況43-44
• 3.2.2 夾層改造概況44-45
• 3.2.3 檢測結果45
• 3.2.4 改造前結構驗算45-46
• 3.2.5 夾層改造后結構驗算46-47
• 3.2.6 加固設計47-48
• 3.2.7 荷載工況內力圖48-49
• 3.3 本章小結49-51
• 第四章 工業(yè)廠房夾層改造抗震分析51-69
• 4.1 結構地震反應理論分析方法51-54
• 4.1.1 振型分解反應譜分析原理51-52
• 4.1.2 動力時程分析原理52-54
• 4.2 阜新廠房地震反應分析54-58
• 4.2.1 振型分解反應譜分析54-57
• 4.2.2 動力時程分析57-58
• 4.3 首鋼廠房地震反應分析58-67
• 4.3.1 模型建立58-59
• 4.3.2 模態(tài)分析59-60
• 4.3.3 陣型分解反應譜分析60-61
• 4.3.4 彈性時程分析61-63
• 4.3.5 彈塑性時程分析63-66
• 4.3.6 時程分析小結66-67
• 4.4 本章小結67-69
• 第五章 隔震技術在夾層改造工程中的應用69-77
• 5.1 隔震技術發(fā)展現(xiàn)狀69
• 5.2 隔震技術工作原理69
• 5.3 隔震技術在夾層改造中的應用分析69-75
• 5.3.1 隔震支座的選取69-70
• 5.3.2 力學模型70-71
• 5.3.3 三維建模71
• 5.3.4 模態(tài)對比分析71-72
• 5.3.5 多遇地震作用下結構的動力性能分析72-73
• 5.3.6 罕遇地震作用下結構的動力性能分析73-75
• 5.4 本章小結75-77
• 第六章 結論與展望77-79
• 6.1 結論77-78
• 6.2 展望78-79
• 參考文獻79-81
• 作者簡介81
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文81-83
• 致謝83

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