發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 20:05

【摘要】：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn),許多既有建筑物因缺少地下停車場(chǎng)等設(shè)施,其使用功能上的缺陷日益凸顯出來(lái),既有建筑地下空間的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越引起人們的重視。既有建筑地下增層的關(guān)鍵技術(shù)是基礎(chǔ)托換,其中托換樁的設(shè)置方式又分為在上部豎向構(gòu)件兩側(cè)設(shè)置和在豎向構(gòu)件中間位置設(shè)置。對(duì)于托換樁設(shè)置在中間位置,因上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)豎向構(gòu)件施加在托換梁上,對(duì)該梁受剪能力提出了很高的要求;在地下增層基礎(chǔ)托換時(shí),由于上部既有建筑框架柱的存在,框架柱與托換梁的梁柱節(jié)點(diǎn)連接采用對(duì)框架柱進(jìn)行四面包裹式雙梁托換施工,以此保證托換過(guò)程的順利完成。本文以淮陰某大廈地下增層為工程背景,采用原豎向構(gòu)件中間設(shè)置托換樁的托換方式,通過(guò)Midas gen對(duì)普通鋼筋混凝土托換梁、型鋼混凝土托換梁和型鋼混凝土托換梁兼作支護(hù)結(jié)構(gòu)水平支撐,3種方案進(jìn)行對(duì)比分析,研究其托換梁的受力機(jī)理、位移變形并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。結(jié)果表明:(1)托換梁跨中位置承受上部較大荷載,為主受剪近似深受彎構(gòu)件的雙梁結(jié)構(gòu)。(2)托換梁采用型鋼混凝土托換梁,梁高從1.4 m減小為1.0 m,獲得更大的凈空,其自重與內(nèi)力也相應(yīng)減少。(3)型鋼混凝土托換梁兼作支護(hù)結(jié)構(gòu)水平支撐后進(jìn)一步減少了托換梁箍筋。為進(jìn)一步研究托換梁受剪機(jī)理,開(kāi)展了1:2的大比例托換梁模型對(duì)比試驗(yàn)研究。針對(duì)不同工況(截面形式、配筋、單梁或雙梁、內(nèi)置H型鋼)設(shè)計(jì)了共6個(gè)托換梁試件,通過(guò)對(duì)試件破壞過(guò)程、荷載-撓度曲線與荷載-應(yīng)變曲線分析得出以下結(jié)論:(1)僅改變截面形式時(shí),單梁截面與雙梁截面相比,極限荷載大致相同,但雙梁截面略高于單梁截面。(2)內(nèi)置H型鋼的鋼筋混凝土托換梁與鋼筋混凝土托換梁相比,內(nèi)置H型鋼可提高其斜截面受剪承載力,同時(shí)可提高構(gòu)件延性,延緩脆性破壞。(3)托換梁的剪力主要由支座與加載點(diǎn)連線中點(diǎn)處的箍筋與型鋼承擔(dān),試驗(yàn)梁最終破壞形態(tài)近似“拱”形�；�于試驗(yàn)結(jié)果以及結(jié)合相關(guān)規(guī)范,采用桁架-拱計(jì)算模型,建立了該種托換方式下內(nèi)置H型鋼的鋼筋混凝土托換梁斜截面受剪承載力公式,公式計(jì)算值與試驗(yàn)值誤差不大,對(duì)今后的工程實(shí)踐具有指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU93
【圖文】：

（a）上部豎向構(gòu)件兩側(cè)設(shè)置 （b）上部豎向構(gòu)件中間位置設(shè)置圖 1.1 既有建筑地下增層樁基托換的兩種形式地下增層基礎(chǔ)托換時(shí)，由于上部既有建筑框架柱的存在，施工順序與傳統(tǒng)的自下而上施工順序不同，單梁托換無(wú)法實(shí)現(xiàn)該技術(shù)問(wèn)題。因此框架柱與托換梁的梁柱節(jié)點(diǎn)連接采用對(duì)框架柱進(jìn)行四面包裹式施工[10-11]，即在框架柱表面進(jìn)行鑿毛植筋后在框架柱四面設(shè)置連系梁與雙梁的托換梁，上部既有建筑荷載通過(guò)已有框架柱傳遞給雙梁的托換梁（以下簡(jiǎn)稱“雙梁”），以此保證托換過(guò)程的順利完成。托換樁在上部豎向構(gòu)件兩側(cè)設(shè)置的墻柱下托換，對(duì)既有建筑與周圍建筑影響小，對(duì)原既有建筑獨(dú)立基礎(chǔ)損傷小，可在原既有建筑基礎(chǔ)上進(jìn)行施工改造，但為了減少新增托換樁的占地面積，樁應(yīng)盡可能靠近上部豎向構(gòu)件，這對(duì)托換樁的施工提出了較高的要求。從受力機(jī)理上，該方式在確保新舊結(jié)合面承載基礎(chǔ)上，承臺(tái)的抗沖切驗(yàn)算是需要主要考慮的因素。

（a）上部豎向構(gòu)件兩側(cè)設(shè)置 （b）上部豎向構(gòu)件中間位置設(shè)置圖 1.1 既有建筑地下增層樁基托換的兩種形式地下增層基礎(chǔ)托換時(shí)，由于上部既有建筑框架柱的存在，施工順序與傳統(tǒng)的自工順序不同，單梁托換無(wú)法實(shí)現(xiàn)該技術(shù)問(wèn)題。因此框架柱與托換梁的梁柱節(jié)點(diǎn)對(duì)框架柱進(jìn)行四面包裹式施工[10-11]，即在框架柱表面進(jìn)行鑿毛植筋后在框架柱連系梁與雙梁的托換梁，上部既有建筑荷載通過(guò)已有框架柱傳遞給雙梁的托換稱“雙梁”），以此保證托換過(guò)程的順利完成。托換樁在上部豎向構(gòu)件兩側(cè)設(shè)置的墻柱下托換，對(duì)既有建筑與周圍建筑影響小有建筑獨(dú)立基礎(chǔ)損傷小，可在原既有建筑基礎(chǔ)上進(jìn)行施工改造，但為了減少新的占地面積，樁應(yīng)盡可能靠近上部豎向構(gòu)件，這對(duì)托換樁的施工提出了較高的力機(jī)理上，該方式在確保新舊結(jié)合面承載基礎(chǔ)上，承臺(tái)的抗沖切驗(yàn)算是需要主因素。

（a）雙梁托換梁施工前 （b）雙梁托換梁施工后圖 1.3 托換節(jié)點(diǎn)立面圖豎向構(gòu)件中間位置設(shè)置托換樁的墻柱間托換方式，其施工方便且占地面積小托換梁跨中需要承擔(dān)上部豎向構(gòu)件傳遞的較大的集中荷載。采用該墻柱間托換梁為主受剪近似深受彎構(gòu)件的雙梁結(jié)構(gòu)[12]，采用鋼筋混凝土托換梁梁高過(guò)大，導(dǎo)致地下室凈高減小，無(wú)法充分利用待開(kāi)發(fā)地下空間，因此提出型鋼混）[13]托換梁減小梁高用于地下增層，以優(yōu)化該托換方式。因上部結(jié)構(gòu)荷載通施加在托換梁上，對(duì)該梁受彎和受剪能力提出了很高的要求[14]。本文以該托梁的受彎和受剪性能為主要研究對(duì)象，以淮陰某大廈為例，通過(guò) Midas 軟件普通鋼筋混凝土梁、型鋼混凝土（SRC）梁和兼做支撐混凝土梁的受力性能優(yōu)化方案，同時(shí)對(duì)梁的受剪性能開(kāi)展了試驗(yàn)研究，為該類托換梁的設(shè)計(jì)提供外研究現(xiàn)狀有建筑地下增層的相關(guān)工程實(shí)踐

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭峰;李睿;王鵬;楊建湖;江金陽(yáng);;裝配式梁橋換梁法加固探討[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2017年05期

2 孫建忠;;鐵路橋梁施工中換梁技術(shù)與換梁方案的選擇[J];產(chǎn)業(yè)與科技論壇;2015年18期

3 劉建宏;;鋼筋混凝土柱托換梁的試驗(yàn)研究[J];山西建筑;2012年07期

4 任艷清;張少娟;郭山林;;京哈線400#橋換梁方案優(yōu)化及施工[J];鐵道建筑技術(shù);2009年S2期

5 程遠(yuǎn)兵,王三會(huì);兩種簡(jiǎn)易可行的磚墻托換梁[J];四川建筑科學(xué)研究;2005年04期

6 顧葉寧;大跨度、大截面、大體積混凝土基礎(chǔ)托換梁的施工實(shí)踐[J];四川建筑科學(xué)研究;2004年01期

7 謝合舜;韓映忠;;托換梁加固技術(shù)在磚混結(jié)構(gòu)改造中的應(yīng)用[J];廣州建筑;2016年04期

8 相軍;王忠;宋康哲;;托換梁技術(shù)在磚混結(jié)構(gòu)加固改造中的應(yīng)用[J];淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào);2015年03期

9 張會(huì)英;;京廣線123A號(hào)橋換梁工程設(shè)計(jì)[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2008年09期

10 陳世挺;;橫移縱拖換梁法在運(yùn)營(yíng)線上的應(yīng)用[J];鐵道建筑;2007年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 任艷清;郭山林;張少娟;;優(yōu)化方案壓縮換梁封閉時(shí)間[A];高速重載與普通鐵路橋隧運(yùn)營(yíng)管理與檢測(cè)修理技術(shù)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

2 李玉平;張?chǎng)?夏風(fēng)敏;賈留東;;托換梁配箍率對(duì)柱托換節(jié)點(diǎn)影響的試驗(yàn)研究[A];第19屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅲ冊(cè)）[C];2010年

3 黃昌富;耿倩男;;植筋技術(shù)在樁基托換工程中的應(yīng)用研究[A];全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2003年

4 黃饒杰;;液壓升降浮運(yùn)換梁法[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第九屆年會(huì)論文集[C];1990年

5 蔡一鳴;;磚混結(jié)構(gòu)的二次加固改造設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[A];第二屆全國(guó)工程結(jié)構(gòu)抗震加固改造技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

6 孔宏森;蘇珊碧;;隴海線穆溝——上街K610處汜水大橋換梁施工接觸網(wǎng)配合施工過(guò)渡工程探討[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)中部地區(qū)物流產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)論壇專輯[C];2008年

7 王安邦;王向東;陳玲;李永才;楊建忠;;既有鐵路鋼梁橋更換混凝土梁橋施工技術(shù)方案[A];高速重載與普通鐵路橋隧運(yùn)營(yíng)管理與檢測(cè)修理技術(shù)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

8 王恒;張?chǎng)?賈留東;夏風(fēng)敏;;托換梁剪跨比對(duì)柱托換節(jié)點(diǎn)受力性能影響的試驗(yàn)研究[A];第19屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅲ冊(cè)）[C];2010年

9 陳興慧;任自放;;北京三元橋整體置換施工技術(shù)[A];裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)研究及應(yīng)用[C];2017年

10 陳存夫;;文物古建的加固技術(shù)簡(jiǎn)論[A];第十屆建構(gòu)筑物改造和病害處理學(xué)術(shù)研討會(huì)、第五屆工程質(zhì)量學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2014年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 本報(bào)記者 劉偶;來(lái)廣營(yíng)西橋深夜做換梁“手術(shù)”[N];首都建設(shè)報(bào);2019年

2 本報(bào)記者 劉偶 通訊員 閆建剛;S5線懷沙河大橋完成換梁[N];首都建設(shè)報(bào);2018年

3 通訊員 李荀;京廣線漢水鐵路橋換梁主體工程完工[N];人民鐵道;2013年

4 本報(bào)記者 劉曉軍 韓義雷;北京三元橋“換梁手術(shù)”為什么只用36小時(shí)？[N];科技日?qǐng)?bào);2015年

5 羅源源;北京三元橋“震撼”換梁背后的設(shè)計(jì)師[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2016年

6 劉少華 雷龔鳴;大工程里的“中國(guó)速度”[N];人民日?qǐng)?bào)海外版;2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 潘宇;既有建筑地下增層托換梁受剪試驗(yàn)研究[D];山東建筑大學(xué);2019年

2 梅東明;既有砌體結(jié)構(gòu)隔震加固鋼—砌體組合托換梁受力性能及計(jì)算方法研究[D];蘭州理工大學(xué);2018年

3 張葉明;A橋換梁工程施工質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)控制研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 施蕊明;梁柱托換節(jié)點(diǎn)小剪跨比托換梁受力性能的試驗(yàn)研究[D];山東建筑大學(xué);2013年

5 丁昊;新梁舊板疊合構(gòu)件受彎性能研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2015年

6 劉鑫;砌體承重墻雙梁式托換結(jié)構(gòu)受力性能試驗(yàn)研究[D];山東建筑大學(xué);2015年

7 李瑩;建筑物整體平移托換結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2008年

8 賈培棟;被動(dòng)式橋梁樁基托換方案研究與應(yīng)用[D];蘭州交通大學(xué);2015年

9 孫麗;焊接H型鋼梁在框架截柱擴(kuò)跨改造中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2745548