砖混改底框的托换方案及变形控制研究

论文摘要

随着社会的进步和人民需求的变化,人们希望通过改造原有砖混结构建筑物来获取大的使用空间。而结构托换改造技术是实现这一愿望的有效手段之一,也是目前结构工程学科的一个重要的研究课题。本文根据砖混房屋的结构特点及受力和变形分析,并结合实际工程,提出了砖混改底框结构托换改造中的预压桩基础托换方案及上部主体结构的整体托换方案,并提出了主体结构托换的信息监测施工法。其中内钢格构式支撑既充分利用了原结构的潜力,实现了第一次主体结构托换,又为后续托换框架的施工创造了条件,保证了托换框架梁的受力性能和整体工作性能。由实际工程的应用结果证明了所提基础托换方案与主体结构托换方案及信息监测施工法是可行可靠的;另外,本文采用有限元数值模拟方法,得到了托换框架的应力分布规律及变形状况,并由现场检测结果得到了验证,为砖混改底框结构设计起到了良好的辅助作用。上述设计研究成果在实际工程应用中取得了成功的经验,并取得了良好的社会效益和经济效益,可供结构托换理论和技术的进一步研究,以及同类工程的设计及施工参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 既有建筑物结构托换改造技术的应用现状与研究意义
• 1.2 建筑物结构托换改造技术的研究动态与发展趋势
• 1.3 本课题研究的内容
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 实例工程
• 2 基础托换方案的设计研究
• 2.1 基础托换方案的比选
• 2.1.1 方案一：混凝土灌注桩基础托换法
• 2.1.2 方案二：树根桩基础托换法
• 2.1.3 方案三：预压桩基础托换法
• 2.1.4 基础托换方案比较
• 2.2 预压桩基础托换法方案设计
• 2.2.1 桩体断面及配筋设计
• 2.2.2 桩位布置
• 2.2.3 单桩承载力的设计研究
• 2.2.4 承台及暗梁的设计
• 2.2.5 基础托换的技术关键和技术措施
• 2.3 预压桩单桩竖向静载荷试验结果分析
• 2.3.1 单桩承载力试验结果分析
• 2.3.2 承台及暗梁现场检测结果分析
• 2.4 本章小结
• 3 主体结构托换方案设计研究
• 3.1 砖混改底框结构托换的基本原理
• 3.2 第一次主体结构托换方案的设计研究
• 3.2.1 第一次托换方案比选
• 3.2.2 临时托换钢支撑设计
• 3.3 第二次主体结构托换方案的设计研究
• 3.3.1 托换框架的结构类型选择
• 3.3.2 钢筋混凝土托换框架设计
• 3.3.3 第二次柱体托换的技术关键和技术措施
• 3.4 砖混改底框结构托换过程的现场试验结果分析
• 3.4.1 第一次结构托换过程的现场试验结果分析
• 3.4.2 第二次结构托换过程的现场试验结果分析
• 3.5 本章小结
• 4 托换框架变形的数值模拟研究分析
• 4.1 有限元分析模型建立
• 4.1.1 单元类型及其网格划分
• 4.1.2 材料的参数确定
• 4.1.3 材料的本构关系
• 4.1.4 材料的破坏准则
• 4.1.5 收敛准则
• 4.2 有限元加载模拟计算结果及其分析
• 4.2.1 约束条件和荷载分布
• 4.2.2 数值模拟计算结果分析
• 4.3 本章小结
• 5 结论
• 5.1 结论
• 5.2 进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录