Page 43 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 曹徐阳，等：外附装配式框架-支撑减震加固体系高效数值模拟方法与动力灾变响应分析 2501

尺寸为 27 m×15.3 m，纵向为 5 跨，每跨 5.4 m，横向为 计算其在小震下的纵向地震响应，发现其弹性最大
3 跨，外侧跨度为 6.3 m，中间跨度为 2.7 m，建筑总高 层间位移角超过了抗震设计规范 GB 50011—2010 [17]
度为 18 m，层高为 3.6 m，如图 6 所示。原结构的框 中规定的限值 1/550。因此，该结构在纵向方向需加
架柱截面为 400 mm×400 mm，框架梁的截面尺寸为 固修复，选定边跨立面的 5 层 5 跨单榀框架进行详
300 mm×500 mm。通过软件对既有结构进行建模分析， 细的加固分析。

27000 5400 5400
5400
5400
5400
36003600
3600 3600 18000 6300 楼梯间 办公室 办公室 办公室 办公室

3600 15300 2700 走廊 走廊 走廊 走廊 走廊

5400 6300 办公室 办公室 办公室 办公室 卫生间 Y
5400
5400
5400 27000 既有结构
6300 2700
5400 外附装配式
15300
6300
框架-支撑子结构 外附装配式 既有结构 X
框架-支撑子结构
2D32
550 D8@200 D8@100
D8@100 400
A
A
1000 2D32
5×3600 3600 500 B A-A 2D28
400
1000 B
D8@200 D8@100 500 D8@100
550
1500 1000 400 1000 1500 2D28
300
5×5400 5400 B-B

图 6 分析案例的工程概况及加固示意图 （单位：mm）
Fig. 6 Project overview and retrofitting diagram of the case study (Unit:mm)

拟在所选框架的第二、四跨沿结构全高进行外 设计流程可参考文献 [19]，外附预制柱截面尺寸取
附加固，采用空间对称加固策略，并随之展开减震性 400 mm×400 mm， 外 附 预 制 梁 截 面 尺 寸 取 400 mm×
能的对比评估。为了进一步验证所提出的外附子结 500 mm，钢筋与箍筋的型号保持与原结构相同，分
构的整体效果及各组成部件的贡献作用，加固工况 别为 HRB400 和 HPB300，混凝土等级为 C30。第四
案例共设置五种，如图 7 所示。第一种为未加固框 种 和 第 五 种 采 用 外 附 支 撑， 其 芯 板 尺 寸 为 15 mm×
架并作为对照组，第二种仅考虑外附框架子结构， 150 mm，芯板型号为 Q235。第三种和第五种采用外
第三种考虑外附框架和预应力，第四种考虑外附框 附预应力，其初始应力为 880 MPa，预应力型号及数
架和支撑，第五种为完整的外附子结构形式。加固 量为 2-30φ s 15.2。

既有框架 既有框架 既有框架 既有框架
既有框架
外附支撑 外附支撑
外附预制柱 外附预制柱 外附预制柱 外附预制柱
外附预制梁 预应力 外附预制梁 外附预制梁 预应力 外附预制梁
案例一 案例二 案例三 案例四 案例五

图 7 五种案例工况示意图
Fig. 7 Schematic diagram of five case conditions

应，从 PEER 数据库选取 30 条远场地震动记录（断层
3.2 地震动选取
距大于 20 km）且谱方向均为一致。运用 PEER 数据
为评估上述五种工况中结构加固前后的地震响 库的调幅功能，将这 30 条地震动记录的反应谱均值