山西某医院住院楼复杂结构加层分析

论文摘要

随着加层改造工程在我国的广泛应用,对加层改造项目研究探讨也随之增多。对于在混凝土结构上加钢结构,目前国内尚无相关的技术规范约束,加层结构与原有结构规范不能协调。山西某医院住院楼复杂结构是在已建的八层钢筋混凝土剪力墙结构的基础上,采用型钢混凝土过渡之后,新加五层钢框架—屈曲支撑结构。本文针对该复杂混合加层结构进行了相关分析。本文采用有限元方法,运用PKPM和MIDAS软件对该工程进行分析,主要进行了以下几方面工作：1.通过对结构进行不同方案加层,从技术可行性和经济合理性两方面出发,使工程在具有良好的结构性能和更优的经济性之间获得平衡,从而确定了结构的合理加层层数。2.通过对所建模型进行模态分析、振型分解反应谱分析和时程分析,研究了结构在地震作用、风荷载作用下的反应；通过对计算结果的处理,直观地反映了各方案内力和变形情况。3.通过在过渡层采用型钢混凝土柱,使新旧结构得到了良好连接,解决了上下结构刚度突变问题。4.讨论了混合结构阻尼比在各振型下的分布规律,探讨了阻尼比对混合结构内力的影响。5.探讨了柱脚刚接、半刚接连接对该混合结构楼层内力的影响。本文通过对工程实例的分析研究,可为类似加层工程提供参考,为进一步的研究工作打下基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 房屋加层的背景及意义
• 1.2 房屋加层的研究进展
• 1.2.1 国内外研究动态及现状
• 1.2.2 房屋加层技术
• 1.2.3 房屋加层结构形式的选择原则
• 1.3 房屋加层（混合结构）常遇问题探讨
• 1.3.1 房屋加层（混合结构）阻尼比的选取
• 1.3.2 过渡层处理
• 1.3.3 建筑物增层抗震设计探讨
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 山西某医院住院楼复杂混合结构加层分析
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 工程背景
• 2.1.2 结构概况
• 2.1.3 设计参数的选取及荷载取值
• 2.1.4 加固加层可行性分析
• 2.2 设计使用年限和设计标准的确定
• 2.2.1 新老建筑建筑设计使用年限和设计标准的探讨
• 2.2.2 该工程相关规范选取和设计使用年限确定
• 2.3 建筑加层层数确定
• 2.3.1 建筑物增层对已建结构影响及合理层数探讨
• 2.3.2 该住院楼加层层数的确定
• 2.4 上部加层钢结构方案布置
• 2.4.1 加层结构方案选择
• 2.4.2 新旧结构转换部位设计
• 2.5 屈曲支撑布置及截面设计
• 2.5.1 屈曲支撑
• 2.5.2 屈曲支撑布置
• 2.5.3 屈曲支撑截面设计
• 2.6 结构整体设计时重要参数的控制
• 2.6.1 位移比
• 2.6.2 周期比
• 2.6.3 层间刚度比
• 2.6.4 剪重比
• 2.6.5 刚重比
• 2.7 PKPM模型下的反应谱分析及时程分析
• 2.7.1 反应谱分析
• 2.7.2 时程分析
• 2.8 MIDAS模型下的反应谱分析及时程分析
• 2.8.1 反应谱分析
• 2.8.2 时程分析
• 2.8.3 反应谱、时程分析对比
• 2.9 PKPM、MIDAS结果对比
• 2.10 混合结构阻尼比的选取
• 2.10.1 阻尼比
• 2.10.2 阻尼理论
• 2.10.3 混合结构阻尼比探讨
• 2.10.4 本混合结构设计时阻尼比的选取
• 2.10.5 小结
• 2.11 柱脚连接问题
• 2.11.1 常见加层工程柱脚连接方案
• 2.11.2 柱脚连接刚度对混合加层结构楼层剪力影响
• 2.11.3 本工程柱脚设计
• 2.11.4 小结
• 2.12 增层钢结构外挂墙板设计
• 2.12.1 我国常用墙材产品
• 2.12.2 该工程外挂墙材设计
• 2.12.3 小结
• 第三章 结论及建议
• 3.1 结论
• 3.2 建议
• 附录1
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文