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时间：2020年6月15日 14:35
一、工程概况简介
上海市某消防中队房屋为地上七层框架结构，建筑平 面基本规则，建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限 为50年，抗震设防类别为乙类。地震抗震设防烈度为7度， 设计基本地震加速度值为0.10g，地面粗糙度类别为C类。 房 屋 按 照 《 建 筑 抗 震 设 计 规 范 》 （ GB50011-2001） （2008版）进行抗震设计。
房屋一层层高为5.2m；二层及三层层高为3.3m；四层 至七层层高为3.0m；室内外高差为0.2m，房屋总高度为。 房 屋 主 要 混 凝 土 柱 截 面 尺 寸 为 500mm×500mm和×600mm，主要柱网尺寸为5.0m×5.0m，主要混凝土 梁截面尺寸为240mm×470mm和240mm×570mm。标高5.37m以 下柱、梁、板采用C40混凝土浇筑，标高5.37m至8.97m柱、 梁、板采用C35混凝土浇筑，标高8.97m以上柱、梁、板采 用C30混凝土浇筑。
二、采用多种加固方法进行抗震验算及效果
建设方拟对房屋增加一部电梯，笔者根据国家及上海 市有关规范规定、参照增加电梯的方案建模对上述房屋进 行抗震鉴定时，发现房屋存在三层结构部分框架柱节点域 抗剪超限的情况。笔者应用PKPM鉴定加固模块对房屋采取多种方法进行加固推演。
柱增大截面法。对上述部分节点域抗剪超限的框架 柱 采 取 增 大 截 面 法 进 行 加 固 ， 柱 截 面 尺 寸 由×500mm各方向增大到550mm×550mm，加固采用混凝 土强度与设计值一致。加固后原节点域抗剪超限的框架柱已全部满足验算要求。
柱外粘钢板法。对上述部分节点域抗剪超限的框架 柱采取外粘钢板法进行加固，柱四面围套设置厚8mm、宽的钢板。加固后原节点域抗剪超限的框架柱仍不满足验算要求。
梁增大截面法。对上述部分节点域抗剪超限的框架 柱对应的偏心梁采取增大截面法进行加固，梁宽度向柱中 心侧增加50mm，梁高度不变，加固采用混凝土强度与设计 值一致。加固后原节点域抗剪超限的框架柱已全部满足验算要求。
梁外粘钢板法。对上述部分节点域抗剪超限的框架 柱对应的偏心梁采取外粘钢板法进行加固，在偏心梁底部 和两侧外粘8mm厚钢板，宽度分为240mm和400mm两种。加固后原节点域抗剪超限的框架柱仍不满足验算要求。
三、多种加固方法效果分析
根 据 《 建 筑 抗 震 设 计 规 范 》 （ GB50011-2010） （2016版）附录D.1.3，节点核芯区组合的剪力设计值，应符合下列要求：
；——①
根 据 《 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 》 （ GB50010-2010） （2015版）第11.6.3条，节点核心区的受剪水平截面应符合下列要求：
；——②
在本工程实例中， ，公式①等效于公式②。
在加固采用混凝土强度与设计值一致的条件下，公式 中 均为固定值，因此剪力设计值的大小取决于（节点核心区的截面有效验算宽度）和 （节点核心区的截面高度）。
回到本文第二章中，加固方法一增大了柱截面高度，即增大了 ，加固方法三增大了梁截面宽度，即增大了；因此都增大了剪力设计值。加固方法二和加固方法四对 于 和 都没有增益，故剪力设计值没有变化。
综合以上对比分析，加固方法一和加固方法三效果较好。
四、加固方法优化及选择
加固方法一的优化。加固方法一中，我们选择同时 对柱截面宽度和高度进行增大，其中柱截面宽度的增大对 于和没有显著的增益，因此我们可以对柱截面宽度保持原 样，而只对柱截面高度进行增大，就可以达到增大节点核心区剪力设计值的效果。
加固方法三的优化。加固方法三中，我们选择对梁 截面宽度全跨增大。经分析可以发现，梁跨中宽度增大对 于和没有显著的增益，因此我们可以只针对梁根部进行宽 度增大，即水平加腋，就可以达到增大节点核心区剪力设计值的效果。
加固方法的选择。柱增大截面法加固因涉及到基础 及柱全高加固，梁增大截面法加固仅需对本层梁进行加 固，因此增大截面法梁加固较柱加固简便易行。对比优化 后的加固方法一和加固方法三，首推选择优化后的加固方 法三，即对节点域抗剪超限的框架柱对应的偏心梁根部采 取增大截面法进行加固，也即是对偏心梁根部进行水平加 腋；其次，优化后的加固方法一也不失为一种可选方法，受条件局限有时可能以方法三为主、方法一为补充。
五、结论
应对节点域抗剪超限，本文应用PKPM软件选取四种 加固方法进行推演，其中柱增大截面法和梁增大截面法效果较好。
运用规范中节点核心区剪力设计值的计算公式，对 各要素具体加固增益效果进行分析考量，可将以上两种加固方法分别优化为柱截面高度增大和偏心梁水平加腋。
根据加固施工经验和费用预算，首推偏心梁水平加腋，受条件局限可选取柱截面高度增大作为替代或补充。
参考文献：
建筑抗震设计规范.GB50011-2010(2016版),北京.中国建筑工业出版社
混凝土结构设计规范;GB50010-2010(2015版),北京.中国建筑工业出版社
何然.浅析框架梁、柱节点域抗剪超限的原理及解决方法.教育教学论坛
