【碩士】既有砌體結(jié)構(gòu)抗震加固與節(jié)能改造一體化的研究

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　　【學(xué)位年度】2010　　【摘要】　　隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及相關(guān)政策法規(guī)的出臺，防災(zāi)減災(zāi)與建筑節(jié)能已經(jīng)逐漸成為建筑物必須同時承載的雙重歷史使命。然而，在我國近420億m2既有建筑中，99[％]為高耗能建筑，單位建筑面積采暖能耗為氣候相近的發(fā)達(dá)國家新建建筑3～5倍；同時，這些既有建筑中存在大量由于設(shè)計、施工或歷史等原因而造成結(jié)構(gòu)不滿足抗震需求的現(xiàn)象。也就是說，在我國存在大量既有建筑既不滿足抗震安全性要求，同時也不滿足建筑節(jié)能要求。雖然我國已分別出臺了關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固和節(jié)能改造的相關(guān)規(guī)定，但如何在同一項工程中將兩者從檢測、設(shè)計、施工和驗收的全過程中有機(jī)結(jié)合，避免重復(fù)作業(yè)，節(jié)約成本，已成為土木工程領(lǐng)域急需解決的問題之一?！　　　?基于此，本文提出了既有建筑抗震加固與節(jié)能改造一體化技術(shù)的概念。采用工程實踐、有限元分析及熱工分析等手段，對在數(shù)量上占既有建筑80[％]以上的砌體結(jié)構(gòu)抗震加固與節(jié)能改造一體化的可行性和有效性進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下：　　　　 (1) 給出了既有砌體結(jié)構(gòu)一體化改造技術(shù)的概念，并將該項技術(shù)應(yīng)用于太原紡織苑小區(qū)17號住宅樓的一體化改造工程中。通過該實際工程的實施和對改造后建筑節(jié)能效果的實測，驗證了一體化技術(shù)的可行性及有效性?！　　　?(2) 借助ANSYS大型有限元分析軟件，依據(jù)住宅樓實際受力情況，分別建立了采用傳統(tǒng)抗震加固法及采用一體化改造技術(shù)后既有砌體結(jié)構(gòu)的分析模型，并對其抗震性能進(jìn)行了對比分析?！　　　?(3) 運(yùn)用DeST-h熱工分析軟件，對一體化改造前后砌體結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗情況進(jìn)行了模擬分析，計算出整棟模型每個房間、每個系統(tǒng)和整個建筑一年(8760個小時)中每個小時的自然室溫、逐時冷熱負(fù)荷以及采暖季、空調(diào)季和全年的單位面積冷熱負(fù)荷，量化了既有砌體結(jié)構(gòu)一體化改造前后的耗能狀況以及節(jié)能效果。　　　　通過以上工程實踐及理論分析研究得出，由于既有砌體結(jié)構(gòu)抗震加固與節(jié)能改造一體化技術(shù)從檢測和設(shè)計階段開始就將抗震加固技術(shù)與節(jié)能改造技術(shù)兩者有機(jī)地結(jié)合在一起，從而實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)抗震加固和節(jié)能改造兩項技術(shù)在施工和驗收階段的有效銜接，避免了分期改造所引起的工序增加、返工及重復(fù)施工的問題，有效地減少了施工工期，降低了工程造價，一體化改造后的工程不僅滿足砌體結(jié)構(gòu)地震安全性要求，而且房屋實用性及舒適度均得到了明顯的提高。一體化技術(shù)的實施勢必有效提高此類工程的改造效率，為國家節(jié)約大量的人力和物力，從而為我國的防災(zāi)減災(zāi)及建筑節(jié)能事業(yè)做出貢獻(xiàn)。　　　　本課題的研究得到以下兩個項目的資助：一項是山西省建設(shè)廳資助項目：舊建筑抗震加固與節(jié)能改造一體化技術(shù)研究；另一項是山西省青年科技研究基金項目(項目號2010021020-2)：?；⒅楸厣皾{在節(jié)能工程中的應(yīng)用及對結(jié)構(gòu)耐久性的影響?！　」?3頁

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