[發明專利]框架-防屈曲支撐體系防倒塌加固方法

無效

• 申請號: 201110325933.4
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102444292A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 李偉;吳斌;趙俊賢;劉璐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04B1/98
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種框架-防屈曲支撐體系加固方法，具體涉及一種針對全鋼框架-防屈曲支撐體系的防倒塌加固方法。

背景技術

全鋼形式的框架-防屈曲支撐體系作為一種新型的結構形式，以其自身良好的耗能減震性能和較短的施工周期在建筑結構領域尤其是高層建筑中得到了越來越廣泛的應用。依靠支撐內芯的屈服耗能，設計合理的框架-防屈曲支撐體系在多遇及罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。但是在超越罕遇地震的極限情況下，框架柱作為主要的豎向受力構件難免會發生屈曲失穩破壞，尤其是在高層建筑中，這種失效模式極易導致整個結構體系的連續垮塌，引起重大的人員傷亡和財產損失。

發明內容

本發明為了解決全鋼框架-防屈曲支撐體系在超越罕遇地震的極限情況下容易出現框架柱屈曲失穩并導致結構體系連續垮塌的問題，進而提供一種框架-防屈曲支撐體系防倒塌加固方法，以提高框架-防屈曲支撐體系的安全儲備和抗倒塌能力。

本發明為解決以上技術問題所采用的技術方案是：本發明的一種框架-防屈曲支撐體系防倒塌加固方法，所述加固方法按以下步驟實現：

步驟一：在待加固的全鋼框架-防屈曲支撐體系中的相鄰兩個框架梁之間的H型鋼框架柱的每個凹槽內增設兩個縱向加勁肋，所述兩個縱向加勁肋設置在所述H型鋼框架柱的上下兩端處，設置在H型鋼框架柱上端的兩個縱向加勁肋相對應設置，設置在H型鋼框架柱下端的兩個縱向加勁肋相對應設置，每個縱向加勁肋與H型鋼框架柱的兩個翼緣及與該縱向加勁肋相鄰的梁柱節點橫向加勁肋全熔焊透成為一體；

步驟二：進行鋼質約束構件加工；鋼質約束構件由兩塊蓋板、兩個U形槽鋼和四塊墊板組成；首先對每個U形槽鋼的兩端進行切削和補強，具體操作是：先在每個U形槽鋼底端面的兩端各切削加工一個直角形缺口，再將每個直角形缺口處的兩個直角面用兩個補強板進行封堵；之后在U形槽鋼的每個側壁上沿其長度方向鉆出多個第一螺栓孔，在墊板上沿其長度方向鉆出多個第二螺栓孔，在蓋板上靠近蓋板的兩個長側壁處分別鉆出多個第三螺栓孔，并使得U形槽鋼上的多個第一螺栓孔、墊板上的多個第二螺栓孔及蓋板上的多個第三螺栓孔一一對應設置；

步驟三：在所述H型鋼框架柱的外圍組裝及定位鋼質約束構件；在所述H型鋼框架柱的每個凹槽內安裝有一個U形槽鋼，且U形槽鋼的槽口朝外設置，在所述H型鋼框架柱的每個翼緣的外側設置有一個蓋板，該蓋板與U形槽鋼的相鄰側壁之間設有一個墊板，U形槽鋼上的每個第一螺栓孔、墊板上與該第一螺栓孔相對應的第二螺栓孔及蓋板上與該第一螺栓孔相對應的第三螺栓孔內裝有一個高強螺栓連接件，每個U形槽鋼的一側壁通過多個高強螺栓連接件與墊板及蓋板連接成為一體，所述鋼質約束構件的長度L小于所述H型鋼框架柱的高度h，所述鋼質約束構件與H型鋼框架柱之間留有間隙s。

本發明的優點具體體現在以下幾個方面：

第一，由于鋼質約束構件采用裝配式成型，因此整個加固過程極少涉及焊接作業，這不僅降低了施工難度，同時還減少了焊接引起的殘余變形對施工質量和精度的影響。

第二，本發明中提出的加固方法并未對結構體系中的既有構件進行大規模改造，因此原有框架-防屈曲支撐體系在多遇及罕遇地震作用下的力學性能和計算模型仍可以延用，有效降低了計算和分析成本。另外由于加固過程中對原結構改動較少，所以施工工期大大縮短，可以明顯提高經濟效益。

第三，在超越罕遇地震的極限情況下，由于鋼質約束構件的存在，可以有效防止框架柱的失穩破壞，在框架-防屈曲支撐體系中的H型鋼框架柱外圍組裝及定位鋼質約束構件，并且當H型鋼框架柱達到變形極限狀態時鋼質約束構件還可以提供額外的軸向剛度(這里所述軸向剛度也即為H型鋼框架柱在縱向上的剛度)，進一步提高了框架-防屈曲支撐體系的安全儲備和抗倒塌能力。

附圖說明

圖1為待加固的全鋼框架-防屈曲支撐體系的主視圖，圖2為在待加固的全鋼框架-防屈曲支撐體系中的H型鋼框架柱的凹槽的上下兩端加固縱向加勁肋的布置方式的主視圖，圖3是圖2的E-E剖面圖，圖4為U形槽鋼的立體圖，圖5是圖4中的A-A剖面圖，圖6是圖4中的B-B剖面圖，圖7為鋼質約束構件的組裝示意圖，圖8為利用本發明的方法對框架-防屈曲支撐體系進行防倒塌加固的主視圖，圖9為圖8的左視圖，圖10為圖8的C-C剖面圖，圖11為圖8的D-D剖面圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖2～圖11說明，本實施方式的一種框架-防屈曲支撐體系防倒塌加固方法，所述加固方法按以下步驟實現：