[发明专利]框架-防屈曲支撑体系防倒塌加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种框架-防屈曲支撑体系加固方法，具体涉及一种针对全钢框架-防屈曲支撑体系的防倒塌加固方法。

背景技术

全钢形式的框架-防屈曲支撑体系作为一种新型的结构形式，以其自身良好的耗能减震性能和较短的施工周期在建筑结构领域尤其是高层建筑中得到了越来越广泛的应用。依靠支撑内芯的屈服耗能，设计合理的框架-防屈曲支撑体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极限情况下，框架柱作为主要的竖向受力构件难免会发生屈曲失稳破坏，尤其是在高层建筑中，这种失效模式极易导致整个结构体系的连续垮塌，引起重大的人员伤亡和财产损失。

发明内容

本发明为了解决全钢框架-防屈曲支撑体系在超越罕遇地震的极限情况下容易出现框架柱屈曲失稳并导致结构体系连续垮塌的问题，进而提供一种框架-防屈曲支撑体系防倒塌加固方法，以提高框架-防屈曲支撑体系的安全储备和抗倒塌能力。

本发明为解决以上技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种框架-防屈曲支撑体系防倒塌加固方法，所述加固方法按以下步骤实现：

步骤一：在待加固的全钢框架-防屈曲支撑体系中的相邻两个框架梁之间的H型钢框架柱的每个凹槽内增设两个纵向加劲肋，所述两个纵向加劲肋设置在所述H型钢框架柱的上下两端处，设置在H型钢框架柱上端的两个纵向加劲肋相对应设置，设置在H型钢框架柱下端的两个纵向加劲肋相对应设置，每个纵向加劲肋与H型钢框架柱的两个翼缘及与该纵向加劲肋相邻的梁柱节点横向加劲肋全熔焊透成为一体；

步骤二：进行钢质约束构件加工；钢质约束构件由两块盖板、两个U形槽钢和四块垫板组成；首先对每个U形槽钢的两端进行切削和补强，具体操作是：先在每个U形槽钢底端面的两端各切削加工一个直角形缺口，再将每个直角形缺口处的两个直角面用两个补强板进行封堵；之后在U形槽钢的每个侧壁上沿其长度方向钻出多个第一螺栓孔，在垫板上沿其长度方向钻出多个第二螺栓孔，在盖板上靠近盖板的两个长侧壁处分别钻出多个第三螺栓孔，并使得U形槽钢上的多个第一螺栓孔、垫板上的多个第二螺栓孔及盖板上的多个第三螺栓孔一一对应设置；

步骤三：在所述H型钢框架柱的外围组装及定位钢质约束构件；在所述H型钢框架柱的每个凹槽内安装有一个U形槽钢，且U形槽钢的槽口朝外设置，在所述H型钢框架柱的每个翼缘的外侧设置有一个盖板，该盖板与U形槽钢的相邻侧壁之间设有一个垫板，U形槽钢上的每个第一螺栓孔、垫板上与该第一螺栓孔相对应的第二螺栓孔及盖板上与该第一螺栓孔相对应的第三螺栓孔内装有一个高强螺栓连接件，每个U形槽钢的一侧壁通过多个高强螺栓连接件与垫板及盖板连接成为一体，所述钢质约束构件的长度L小于所述H型钢框架柱的高度h，所述钢质约束构件与H型钢框架柱之间留有间隙s。

本发明的优点具体体现在以下几个方面：

第一，由于钢质约束构件采用装配式成型，因此整个加固过程极少涉及焊接作业，这不仅降低了施工难度，同时还减少了焊接引起的残余变形对施工质量和精度的影响。

第二，本发明中提出的加固方法并未对结构体系中的既有构件进行大规模改造，因此原有框架-防屈曲支撑体系在多遇及罕遇地震作用下的力学性能和计算模型仍可以延用，有效降低了计算和分析成本。另外由于加固过程中对原结构改动较少，所以施工工期大大缩短，可以明显提高经济效益。

第三，在超越罕遇地震的极限情况下，由于钢质约束构件的存在，可以有效防止框架柱的失稳破坏，在框架-防屈曲支撑体系中的H型钢框架柱外围组装及定位钢质约束构件，并且当H型钢框架柱达到变形极限状态时钢质约束构件还可以提供额外的轴向刚度(这里所述轴向刚度也即为H型钢框架柱在纵向上的刚度)，进一步提高了框架-防屈曲支撑体系的安全储备和抗倒塌能力。

附图说明

图1为待加固的全钢框架-防屈曲支撑体系的主视图，图2为在待加固的全钢框架-防屈曲支撑体系中的H型钢框架柱的凹槽的上下两端加固纵向加劲肋的布置方式的主视图，图3是图2的E-E剖面图，图4为U形槽钢的立体图，图5是图4中的A-A剖面图，图6是图4中的B-B剖面图，图7为钢质约束构件的组装示意图，图8为利用本发明的方法对框架-防屈曲支撑体系进行防倒塌加固的主视图，图9为图8的左视图，图10为图8的C-C剖面图，图11为图8的D-D剖面图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2～图11说明，本实施方式的一种框架-防屈曲支撑体系防倒塌加固方法，所述加固方法按以下步骤实现：