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摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究一、概述随着社会的快速发展和城市化进程的推进，框架结构建筑因其良好的空间布局和建筑灵活性，已成为现代城市建筑的主流形式。
随之而来的地震安全问题也愈发凸显。
在地震发生时，框架结构的抗震性能直接影响到建筑的安全性和人员的生命安全。
研究框架结构的抗震损伤机制控制及设计方法，对于提高建筑抗震性能、保障人民生命财产安全具有重要意义。
《摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究》一文，旨在深入探讨摇摆墙这一新型抗震技术在框架结构中的应用。
通过对比分析传统框架结构与带有摇摆墙的新型框架结构的抗震性能，揭示摇摆墙对框架结构抗震损伤机制的控制作用，并提出相应的设计方法。
文章首先回顾了国内外在框架结构抗震领域的研究现状和发展趋势，然后详细介绍了摇摆墙的基本原理、设计原则及施工要点，最后通过实际工程案例，验证了摇摆墙在提高框架结构抗震性能方面的有效性。
本文的研究不仅有助于深化对摇摆墙抗震技术的认识，还为框架结构的抗震设计提供了新的思路和方法。
对于推动建筑抗震技术的进步，提高我国建筑行业的整体抗震水平，具有重要的理论价值和实践意义。
1. 地震对建筑结构的影响与危害地震作为一种突发的自然灾害，以其巨大的破坏力和不可预测性，对建筑结构产生深远的影响和严重的危害。
地震波通过地壳传播到地表，引发建筑物的振动，这种振动如果超出建筑物的承载能力，就会导致其结构破坏，甚至整体倒塌。
地震对建筑结构的影响主要体现在以下几个方面。
地震会导致建筑结构的整体稳定性丧失。
当强烈的地震波冲击建筑物时，其结构会产生大幅度的晃动，这种晃动会破坏结构的稳定性，使其无法承受自身的重量和外部荷载，导致建筑物坍塌。
地震还会引起建筑结构的变形和裂缝。
在地震的反复作用下，建筑物的各个部分会产生相对位移，导致结构变形，同时在应力集中的地方产生裂缝。
这些变形和裂缝会严重影响建筑物的使用功能和安全性。
再者，地震会破坏建筑结构的连接节点。
框架结构抗震构造措施一、基础设计方面的抗震措施1.地质勘察：进行详细的地质勘察，了解地层的性质和地震烈度，从而为地基设计提供充分的依据。
2.基础稳定性：为了增强建筑物的稳定性，在地基的设计中考虑超载和剪切效应的作用，并通过增加基础的尺寸和改进地基处理方式来提高基础的抗震能力。
二、结构设计方面的抗震措施1.结构的刚度和强度：采用合适的结构形式和材料，提高结构的刚度和强度，并采用适当的刚性节点和剪力墙等构件，以增强结构的整体刚度和稳定性。
2.结构的抗侧推性能：在结构设计中，考虑横向的地震作用，采用抗侧推措施，如设立剪力墙、加固柱子和设立拱墙等，以提高结构的抗侧推能力。
3.结构的耗能能力：通过合理的结构设计，引入耗能构件，如阻尼器和摆锤等，能够将地震能量转化为热能和声能，从而有效地减小地震对建筑物的破坏。
4.结构的纵向抗震性能：采用适当的横向加劲措施和增加纵向承载能力，以增强结构的纵向抗震性能。
三、施工过程中的抗震措施1.施工质量控制：严格控制施工过程中的质量，确保结构的精度和连接的牢固性，以提高建筑物的抗震能力。
2.施工材料的选用：选择合适的施工材料，如高强度混凝土、高性能钢材和高精度预制构件等，以增强建筑物的抗震性能。
3.施工方法的优化：采用适当的施工方法，如预制构件的使用、模板支撑的设置和砼浇筑的顺序等，能够减小施工过程中的震动和变形，从而有助于增强建筑物的抗震能力。
四、维护和修复措施1.日常维护：定期进行建筑物的巡视和维护工作，包括检查结构的完整性和建筑物的损坏情况，及时进行维修和加固，以保持建筑物的抗震能力。
2.抗震修复：如果发生地震导致建筑物损坏，需要进行抗震修复。
这包括修复已损坏的结构和构件，以及对结构进行加固和改进，以提高建筑物的抗震能力。
综上所述，框架结构抗震构造措施是一个多方面的工程，需要从基础设计、结构设计、施工过程和维护等方面进行综合考虑。
通过合理的设计和施工，加强结构的刚度、强度和抗侧推能力，增加耗能和纵向抗震性能，以及保持建筑物的稳定性和完整性，可以有效地提高建筑物的抗震能力，从而减小在地震中的破坏。
填充墙在地震中对主体框架的影响地震对建筑物主体框架的影响十分重大，其中填充墙在地震中起到了关键作用。
填充墙是指将砖或混凝土砌块等材料填充在钢筋混凝土框架中的墙体结构，其作用是增加建筑物的刚度和稳定性。
在地震中，填充墙可以起到以下几个方面的影响。
首先，填充墙可以增加建筑物的整体刚度。
地震是由地壳运动引起的，地震波会在建筑物中产生振动，如果建筑物的刚度不够，容易发生倾覆、倒塌等严重事故。
而填充墙可以增加建筑物整体的刚度，可以有效地抵抗地震波的影响，降低建筑物受到的振动和应力，减少破坏的可能性。
其次，填充墙可以提高建筑物的承载能力。
填充墙可以将地震波传递到整个主体框架上，在地震作用下形成一个整体的力学系统，通过填充墙的作用，可以将地震荷载分散到整体框架各个部分，使得建筑物可以承受更大的荷载。
另外，填充墙还可以提高建筑物的变形能力。
地震波引起的振动会使建筑物产生变形，如果变形能力不足，建筑物容易发生破坏。
而填充墙能够增加建筑物的整体刚度和稳定性，提高其抗震性能，从而提高建筑物的变形能力，减少破坏的可能性。
此外，填充墙还可以提供局部支撑和加固。
填充墙可以在框架结构的一些部位提供额外的支撑和加固，使得这些部位的刚度和承载能力更高，进一步提高建筑物的抗震能力。
特别是在一些关键位置，如柱子和梁的连接处，填充墙可以通过提供额外的支撑和刚度，增加连接处的受力性能，减少破坏的可能性。
此外，在地震后的震后恢复中，填充墙还可以提供额外的保护和修复功能。
填充墙由于其本身的稳定性和耐久性，可以减少地震后的损坏和破坏。
同时，填充墙的维修和更换相对简单，可以节省时间和人力成本，在震后的修复工作中起到积极的作用。
综上所述，填充墙在地震中对建筑物主体框架的影响是十分重要的。
它可以增加建筑物的整体刚度和稳定性，提高建筑物的承载能力和变形能力，提供局部支撑和加固，以及在震后修复中提供保护和修复功能。
因此，在设计和建造建筑物时，需要合理配置填充墙的位置和数量，以提高建筑物的抗震能力，确保其在地震中的安全。
某既有建筑加固改造的抗震性能化设计摘要：伴随着规范的更新以及新规范的实施，现有建筑的结构加固设计提出了抗震性能化设计的新要求。
本文通过一个超限建筑的加固改造设计过程，详细介绍了抗震性能化设计在改造工程中的应用。
关键词：加固设计；抗震加固设计；抗震性能化设计一、前言：随着我国经济发展的需要，人们对既有建筑的功能提出了新的要求，既有房屋的改造即可以降低建筑成本又可以提高建筑用地的利用率，因此既有房屋的改造将会是城市建设的重点项目之一。
改造建筑一般为八、九十年代的老旧建筑，房屋结构以及抗震性能都有待提升，采用以结构抗震性能化设计为基础的加固改造设计，既可以满足业主需求又可以达到结构经济合理满足现行规范的目标。
接下来就结合工程实例介绍抗震性能化设计在改造加固中的应用。
二、工程概况：本工程是一幢1997年设计并建造的商住两用楼，建筑总层数为7层，建筑总高度为20.8m，总建筑面积为29760m2。
建筑底部三层为框架结构大底盘，其主要建筑功能为小型商铺。
建筑上部多塔分为两种类型，西侧为三层钢筋混凝土框架结构的办公楼，其余四栋为四层砌体结构住宅楼。
基础采用桩基础。
现业主拟将底部三层改为大型商场整体营业，上部办公及住宅的使用功能不变。
三、建筑结构现状分析：1.设计依据分析查阅本工程竣工存档图纸后可知，本工程设计完成至今历经多次规范改版以及国家地震动参数更新，当时选用的规范以及设计参数与现行要求存在较大差异，现选取重要规范以及参数进行对比详见表1。
表1：设计依据对比表经对比可知，现有地震烈度相较于原设计有所提高，并且原设计活荷载取值明显小于改造后建筑功能的活荷载需求。
2.结构体系分析建筑的现状结构体系较为复杂，存在以下两项不符合规范要求之处：一是南北两侧砖混住宅为底部三层的底框结构，不符合《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）[3]中的第7.1.1条的规定；二是大底盘上部框架结构与砌体结构两种结构体系合用未设置抗震缝，不符合《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）第3.5节关于结构体系的相关规定。
混凝土框架结构的抗震性能评价一、混凝土框架结构的抗震性能评价概述混凝土框架结构是一种常见的建筑结构类型，其抗震性能的评价是确保建筑结构抗震能力的重要手段。
混凝土框架结构的抗震性能评价是指对建筑结构的抗震能力进行全面系统的评估，以确定建筑结构的抗震性能是否符合国家相关标准和规范的要求。
混凝土框架结构的抗震性能评价是建筑结构设计、施工和使用过程中的重要环节，具有重要的应用价值。
二、混凝土框架结构的抗震性能评价指标混凝土框架结构的抗震性能评价指标主要包括结构受力性能、变形能力、耗能能力、稳定性能等多个方面。
其中，结构受力性能是指建筑结构在地震作用下承受荷载的能力；变形能力是指建筑结构在地震作用下变形的能力；耗能能力是指建筑结构在地震作用下吸收能量的能力；稳定性能是指建筑结构在地震作用下保持稳定的能力。
这些指标的评价既包括静力强度和动力强度的评价，也包括整体和局部的评价。
三、混凝土框架结构的抗震性能评价方法混凝土框架结构的抗震性能评价方法主要包括实测与分析相结合的方法和数值模拟方法两种。
实测与分析相结合的方法是通过对现场建筑结构进行实测和分析，以确定其抗震性能指标，并对其进行评价。
数值模拟方法则是利用计算机模拟建筑结构在地震作用下的受力、变形和稳定情况，以确定其抗震性能指标，并对其进行评价。
这两种方法的优缺点各不相同，应根据具体情况选择合适的方法进行评价。
四、混凝土框架结构的抗震性能评价步骤混凝土框架结构的抗震性能评价步骤主要包括以下几个方面：1.建筑结构的资料收集，包括建筑结构的设计图纸、施工图纸、验收报告等资料，以及建筑结构的使用情况和维护情况等。
这些资料对于评价建筑结构的抗震性能具有重要的参考价值。
2.建筑结构的实测和分析。
通过对建筑结构进行实测和分析，确定其结构受力性能、变形能力、耗能能力、稳定性能等抗震性能指标。
3.建筑结构的数值模拟。
通过数值模拟建筑结构在地震作用下的受力、变形和稳定情况，以确定其抗震性能指标，并对其进行评价。
探讨钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固背景钢筋混凝土结构常常是建筑工程中的主流结构类型，而梁柱节点是钢筋混凝土结构中最关键的组成部分之一，其在地震等外力作用下的破坏往往占据了钢筋混凝土结构破坏机理的重要位置。
为了提高钢筋混凝土结构在地震等外力作用下的抗震能力，钢筋混凝土结构的抗震加固一直是一个需要深入研究的问题。
梁柱节点的破坏形式在钢筋混凝土结构中，梁柱节点的破坏形式主要包括以下几种：1.铰接破坏：在地震作用下，梁柱节点处的部位出现弯曲变形，使得梁柱处的承载能力减弱，最终导致铰接破坏。
2.剪切破坏：梁柱节点处大量的剪力和剪应力，往往是造成钢筋混凝土梁柱节点破坏的重要原因之一。
3.拉伸破坏：受到剪力和剪应力的作用下，梁柱节点处的混凝土和钢筋均会发生拉伸破坏。
4.压力破坏：梁柱节点处由于承受的压力作用过大而出现破坏。
抗震加固措施为了提高钢筋混凝土梁柱节点的抗震能力，通常采取以下几种措施：1.加固钢筋混凝土梁柱节点的衔接部位，增加主筋、箍筋和钢板的数量，并增强节点钢筋的连接埋置长度。
2.搭建钢结构框架，加固原有钢筋混凝土结构的梁柱节点。
3.增加地下室的深度，使得钢筋混凝土梁柱节点处之下的地面较硬、较稳定，从而增强梁柱节点的承载能力。
抗震加固材料在钢筋混凝土梁柱节点的抗震加固中，常用的加固材料主要包括以下几种：1.碳纤维：碳纤维具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优良性能，常常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。
2.玻璃纤维：玻璃纤维加固材料具有质轻、耐腐蚀、难燃等特点，常被用于建筑结构的加固中。
3.钢板：钢板具有高强度、耐磨损等特点，常被用于钢筋混凝土梁柱节点的加固中。
4.钢筋：钢筋可以增强钢筋混凝土梁柱节点的连接点，增加梁柱节点的承载能力。
抗震加固方法1.碳纤维加固法：碳纤维加固法是一种在梁柱节点处将碳纤维布置在构件表面，并采用特定的胶粘剂黏合的加固方法。
该方法具有施工简便、加固效果好等优点。
2.钢板加固法：钢板加固法是将钢板焊接在梁柱节点处，以增加连接点的承载能力。
框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析一、本文概述本文旨在深入研究框架结构在地震中的抗倒塌能力，特别是在汶川地震极震区的实际震害案例分析基础上，探讨框架结构的抗震性能和失效机制。
汶川地震是中国历史上一次具有极大破坏性的地震，其极震区的震害情况尤为严重，为我们提供了宝贵的震害数据和实际案例。
本文通过分析这些案例，旨在提升对框架结构抗震性能的理解，为未来的抗震设计和防灾减灾提供科学依据。
文章首先将对框架结构的基本特性和抗震设计原理进行概述，为后续的分析和讨论提供理论基础。
随后，将详细介绍汶川地震极震区的几个典型框架结构震害案例，包括震害现象、破坏程度和影响因素等。
通过对这些案例的深入分析，我们将揭示框架结构在地震中的倒塌机制和薄弱环节，探讨现有抗震设计方法的优点和不足。
在此基础上，文章将进一步研究提高框架结构抗地震倒塌能力的有效措施和方法。
结合震害案例的分析结果，我们将探讨如何优化框架结构的抗震设计，提高结构的延性、耗能能力和整体稳定性。
还将关注新型抗震材料和技术的应用，以期在未来抗震设计和防灾减灾工作中取得更好的效果。
本文将对研究成果进行总结，并提出对未来研究方向的展望。
通过本文的研究，我们期望能够为提升我国框架结构抗震性能提供有益的建议和参考，为保障人民群众生命财产安全做出积极贡献。
二、框架结构的抗地震倒塌能力分析框架结构作为一种常见的建筑结构形式，其抗地震倒塌能力一直是工程界和学术界研究的重点。
在汶川地震极震区的震害案例分析中，我们可以发现，框架结构的抗地震倒塌能力受到多种因素的影响，包括结构设计、材料性能、施工质量、地震动特性等。
从结构设计的角度来看，合理的抗震设计是提高框架结构抗地震倒塌能力的关键。
在汶川地震中，一些遵循了现行抗震设计规范的框架结构表现出了较好的抗震性能，能够在地震中保持结构的整体性和稳定性。
然而，也有一些框架结构由于设计上的不足，如结构布置不合理、节点连接不牢固等，导致在地震中出现了严重的破坏甚至倒塌。
性能的抗震加固在框架结构中的应用
本文从设计参数确定、框架结构分析、加固方案提出与分析、加固方案构造连接四个方面来就基于性能的抗震加固在框架结构中的应用进行了分析，意在为抗震加固的实践开展提供借鉴与支持。
基于性能的抗震加固为我国城市建设提供了新的思路，在其现有基础上不断创新，使其在框架结构之外有着更广地应用，从而进一步促进我国抗震事业的发展。
标签基于性能；抗震加固；框架结构；应用
我国城市人口十分集中，且随着城市建设的进一步发展，各种大型建筑、重要建筑项目越来越多，在地震灾害面前如何更好地生存就成为当前亟待解决的重要问题。
就当前我国城市现状来看，部分房屋已经步入中老年期，在现有经济条件下，全部重建并不现实，而应用基于性能的抗震加固就成为有效、积极的方法，前景十分广阔。
因此，对基于性能的抗震加固在框架结构中的应用进行探讨，对于新时期的城市建设具有积极的现实意义。
一、基于性能的抗震加固思路
随着社会经济的发展，当前不少高层建筑都在功能方面呈现出多样化的趋势，例如，中层及下层用于办公、餐饮或者娱乐，居住以及旅馆等则主要被安排在楼层的上部。
首先，从建筑功能的角度来分析，在建筑的上部安排小开间轴线布置以及数量较大的墙体设计以及基本可以符合居住以及旅馆的需要；在建筑的下部，出于实用性的考虑，则需要尽可能的减少墙体以及诸柱子的使用，以便营造出较大的室内空间；再从结构受力角度加以分析，根据建筑力学的相关理论，建筑物的下部要保持较大的刚性，增加墙体以及柱子的数量以便符合受力要求，而建筑的上部，由于所承受的力度相对较小，所以可以适当的减少墙体以及柱子的使用量，经过分析不难发现，根据建筑功能所进行的布置与根据力学所进行的布置是存在矛盾的，为了有效解决这一问题，确保建筑物符合功能性的要求，就要打破常规进行结构设计，采取上小下大的空间布置方案，将刚度较大的剪力墙应用在建筑的上部分，刚度相对较小的框架柱则主要用于下部，根据这种建筑设计方案以及布局要求，就必须在建筑的结构转换层设置一个水平转换构件。
基于性能的抗震加固是以建筑物使用功能、结构形式、加固要求等为依据，来对其个等级的性能水平加以确定，并针对性能水平的差异性来明确抗震设防标准，以此为基础来开展加固设计。
通常来讲，基于性能的抗震加固思路基本包含以下步骤：第一，全面鉴定现有结构，对框架结构的材料强度、布置形式、抗震构造及其他特征加以掌握；第二，以结构抗震验算、结构加固后使用要求、现行规范为依据，来对加固性能目标加以确定；第三，以确定的性能目标为依据，来对加固方案作出初步確定；第四，结合工程施工周期、造价对建筑使用影响情况来评估加固方案，作出合理修改，从而对最佳加固方案加以确定。
转换层上部和下部结构层间位移角比与转换层的高度之间具有一定的联系，提高转换层高度，位移角比也会相应的增加；转换层下部结构的层间位移角会随着层数的增多而迅
速的增加，所以，要严格限制转换层上部及下部结构的刚度比以及层间位移角。
二、震害下框架结构的倒塌机理
在震害下，钢筋混凝土框架结构发生破坏，其屈服机制如图1所示，可能的形式主要包括以下几种：第一，混凝土压碎、一个或多个截面钢筋屈服、构件发生轴压破坏或弯曲破坏；第二，一个或多个截面出现剪切破坏，剪坏构件；第三，结构整体或局部形成可动机构；第四，结构整体或局部发生失稳情况；第五，结构整体或局部出现过大变形，超出使用范围的要求。
框架结构倒塌判断准则同构件稳定性、构件破坏准则有着直接的联系，结构体系稳定性的丧失是必要的倒塌条件，而倒塌则是不稳定状态的积累，直至承载能力的最终丧失，是一个不可逆转的过程。
（a）粱铰破坏机制
（b）柱铰破坏机制
（c）混合铰破坏机制
图1 框架结构屈服机制
三、基于性能的抗震加固在框架结构中的应用分析
（一）确定框架结构工程的基本设计参数
框架结构工程的基本设计参数通常包括以下内容：第一，工程的绝对标高；第二，抗震设防烈度，包含地震的基本加速度、建筑物抗震设防类别、建筑结构安全等级及框架结构的主体结构形式；第三，基本风压、基本雪压、地面粗糙度，建筑的场地类型、场地类别、地震分组、周期折减系数、地基基础设计等级；第四，正常使用与维护为前提，主体结构在不改变使用环境和用途下的使用年限；第五，建筑物平面尺寸、高、底层层高、其余层高，混凝土等级，楼板厚度及梁柱截面的尺寸。
（二）进行框架结构的模态分析与反应谱分析
1、模态分析
通常应用SAP2000程序来对框架结构进行模态分析，进行模态分析来求解振型的方法有两种，分别为Ritz向量法和特征向量法。
通过两种方法的综合运用，来对框架结构的基本性能参数进行提供，定性判断结构的响应性，来为其他动力的分析提供条件。
2、反应谱分析
反应谱分析是一种拟动力的分析形式，底部剪力法、振型分解法是地震作用下的框架结构分析方法。
其中，前者是一种静力模拟计算方法，其原理为：对质点体系地震反应进行计算，建立反应谱，计算结构等效地震荷载，执行结构的计算与设计。
而后者则先分析设计反应谱曲线，再应用振型组合方法来对振型进行分析，且CQC组合方法的应用最为普遍。
（三）基于性能抗震加固方案的提出与分析
以满足框架结构抗震加固方案的基本要求为前提，来提出基于性能的抗震加固方案，加固方案的提出主要针对以下情况：第一，房屋抗震承载力难以满足要求的情况；第二，钢筋混凝土构件存在局部损伤的情况；第三，墙体同框架柱间存在不良连接的情况；第四，建筑中存在易倒塌部位的情况；第五，建筑内电梯间、楼梯间、水箱间存在同鉴定要求不相符的情况；结合框架结构的重要性和已使用年限，来针对上述情况提出相应的加固方案。
其基本方案如图2所示，在明确加固方案后，就应对加固方案进行分析，通常应用Pushover分析法来进行，如以侧向加固方式为例，首先进行新框架结构的model分析，在得到框架结构振型的方向和周期后，选用侧向加载和重力兼顾的方式，来运用Pushover分析法来对新框架结构做出分析，从而对加固方案的性能加以明确。
（四）进行抗震加固构造连接
在确定加固方案之后，还应进行抗震加固构造连接，期间应注意以下几点事项：第一，因抗震加固时，新旧构件连接是加固后框架结构整体协同工作的关键保障，故应进行原构件同新增构件间的可靠连接。
第二，新增的抗震墙、柱既是传递竖向荷载的主要构件，又是负责对水平地震作用的直接抵抗，故应保证其基础的可靠性，基础的宽度和深埋应结合对新建墙、柱基础的计算来加以确定；第三，加固中对于需要凿除的砼应采取必要的顶撑措施，选取专业公司开展施工，并征询设计单位的相关意见；第四，对构造直筋的最小深度、受力纵向钢筋植筋深度、植筋最小边距进行合理确定；第五，结合框架结构实际来对新加混凝土与原砼交界面中的注意事项加以说明，更好地保障框架结构加固性能。
转换板下部贯通落地剪力墙以及框支柱所承受的地震剪力会随着转换层位置的升高而增加，并且会在距离转换板上部距离最近的一层出现剪力墙应力集中的现象。
如果转换层之下有四层以上时，就需要在进行建筑抗震设计时，重点加强贯通落地剪力墙以及框支柱部位，在必要情况下，要对抗震等级适当的调整。
梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法，给施工带来不便，且容易形成邻接面的冷缝，故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时（10N/mm2），可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。
结语
基于性能的抗震加固是国际范围的研究课题，其在抗震加固中引入设计思想，来使加固后的结构经济合理、功能明确。
本文论述了基于性能的抗震加固思路，明确了震害下框架结构的倒塌激励，并从设计参数确定、框架结构分析、加固方案提出与分析、加固方案构造连接四个方面来就基于性能的抗震加固在框架
结构中的应用进行分析。
