BRB在既有网架结构加固中的应用.pdf

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1、实验与研究BRB在既有网架结构加固中的应用Applicationofflat-panelgridstructurewithdouble-tubebucklingrestrainedmembers殷占忠胡宗瑞苏明浩（兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州730050）摘要：通过对天水木网架结构的静力和动力分析，对不满足的构件采用双钢管约束屈曲支撑进行加固。利用ABAQUAS有限元程序对网架加固前后分别建立模型，进行有限元静动力分析，对比分析结果，得出了采用BRB加固网架结构杆件稳定性和刚度不足是一种有效的方法。关键词：钢网架屋盖；加固；静力分析；动

2、力非线性分析Abstract：Steelroofgridwasdetectedandstaticanalyzed.Thegridwasretrofittedbecausebearingcapacityandrigidityofsomesteelmemberscan’tmeetrequirementprovidedincodes.Methodtoreinforcethesteelgridisaddingmemberssectionareaandreplacingmemberswithimproveddouble-tubebucklingrest

3、rainedmembers.AnalyzeseismicbehaviorsofretrofittedgridusingABAQUASsoftware.Keywords：steelroofgrid；retrofitted；staticanalysis；nonlineartimehistoryanalysis中图分类号：TU323文献标识码：B文章编号：1003-8965(2016)01-0042-051引言筑属于特殊的运营场所，不能暂停营业来配合施工，而是要施工期间不能影响正常运营。故使用BRB加固方法对[4~7]甘肃天水（见图1）某钢网架结构

4、始建于1988年，网架进行加固是很好的选择。该站房网架结构为斜放四角锥网架，跨度为33米，长度187188189190191192193194195196197173184为55.5米。网架已投入使用26年，使用方在使用过程146157中已经发现网架出现锈蚀、损伤、变形和渗水等问题，为119130了解网架的安全状况，需对网架的安全性进行安全性评估[1~2]92103。本文对天水某钢网架结构进行了现场检测，并运用65763D3S11.0对网架结构进行了建模验算，验算模型见图(3950图2)。2728293031323334353637图2验算模

5、型图经过计算，选用热轧无缝钢管Φ68×4、Φ83×4和Φ121×4三种型号作为加固套管分别加固表3中Φ57×3.5、Φ73×6和Φ108×5型号的杆件。预先将加固套管沿轴向切割均分为二，在每一半两侧焊接等长度图1天水某网架外景照片90×4的热轧扁钢。然后要求在翼板上钻好螺栓孔。制作完成后，对套管进行表面清理，做防腐涂装。套管详图如图3所示。2加固处理根据对天水某网架的现场结构检查及加固前网架承载力的核算，网架中所有杆件的强度均满足要求，但是部分杆件稳定性承载力不足或长细比不满足要求，对此，我们提出做以下处理建议：对于稳定性承载能力和长细比不满

6、足要求的杆件，应用约束屈曲支撑的原理对杆件进行加固。[3]BRB（约束屈曲支撑）是具有广泛应用前景的耗能减震构件，克服了传统支撑受压屈曲的缺点，地震时具有良好的耗能能力和延性，同时具有施工安装方便、经济、设计灵活等诸多优点，使其不仅成为新建结构抗震设计的较佳选择，也成为已有结构抗震加固和改造的重要手段。该建基金项目：国家自然科学基金项目(51368037)；2甘肃省高等学校基本科研业务费专项基金项目(1404ZTB256)；42实验与研究28.82%，可见，在静力荷载作用下，结构加固后无论是结构变形还是应力轴力方面均有改善或提高，采用约束屈曲

7、支撑双钢管加固后的结构整体性能优于加固前的性能。3.3动力分析图3加固套管详图在动力作用下，结构对其作出的响应以及对其性能的分析为动力分析，动力分析不同于静力分析，常常用来确定时变荷载对整个结构或者某个部件的影响，主要是通过已知结构和动力荷载来分析结构的响应，从而确定结构的承载能力以及动力特性，在本节中，利用ABAQUS有限元分析软件分别对加固前与加固后的天水网架结构进行随机荷载即地震荷载作用下的动力分析，通过对结构加固前后动力性能的对比，得到加固前后天水网架结构在动力荷[3]载作用下的性能。3.3.1结构自振特性分析图4有限元模型通过ABA

8、QUS有限元分析软件对天水网架结构加固3天水某网架结构的有限元模拟分析前与加固后的模型分别进行模态分析可以得到，结构在加固前，前三阶的自振频率分别为2.74Hz、5