鋼結構加層技術是被逐步擴展為當前的住房加牢和改裝的新形式,在技術,經濟和安全混凝土結構相比之下優勢明顯,但在國內的使用不是很廣,設計是不完善的。為了推廣這種新型的建筑形式,本文結合中國具體的工程實例介紹了這種新技術的結構技術體系、設計特點和靜力及動力系統分析設計方法,并通過一個具體實施方案的比較,提出了結構優化和抗震設計的一些相關建議。
主要內容包括:
鋼結構躍層加層體系的相關技術分析:從鋼結構躍層加層合理組織結構發展形式的角度研究分析了該體系可以在設計環節中存在的薄弱環節和梁、柱截面形式的選擇問題及其社會穩定控制措施問題,并討論了基礎的加固與改造方案。
鋼結構加層技術的靜力分析:結合具體工程實例(“2+2”和“5+5”工程),利用ANSYS有限元軟件,對兩種結構體系——分離和整體進行靜力有限元分析,在各項數據對比的基礎上總結出了這種結構設計中的控制因素,提出了能夠進一步優化的措施。
鋼結構躍層加層技術的地震數據分析:根據我國現行的抗震規范,通過企業建立一個空間利用三維有限元理論模型研究的鋼結構躍層加層體系的動力系統特性,并分別用振型分解反應譜法和時程分析法對分離式(“2+2”和“5+5”工程)和整體式(“5+5”工程)躍層加層結構問題進行了地震發生反應能力分析,比較了兩種不同結構的抗震性能,計算得到結果可為該結構的抗震設計和安全管理使用發展提供重要參考。
隔震技術在鋼結構躍層加層中的應用分析:以采用基礎隔震技術的“5+5”工程分離式躍層加層結構為例,建立了空間三維桿系有限元模型,當考慮隔離墊的非線性特征性,水平地震的彈塑性分析,地震結構設計和傳統的方法和有限元法分離結構由彈性塑料結構進行了比較分析,加上促進隔離結構在溫躍層應用層設計是探索性研究。
以上研究成果,為鋼結構躍層加層這種新型的房屋加固與改造形式的發展及其抗震理論和設計方法的研究提供了參考依據。