建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)常見問題淺析

1、<p>　　建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)常見問題淺析</p><p>　　摘要：抗震加固方法、加固的技術(shù)措施如何應(yīng)用？用什么方法進(jìn)行抗震加固能夠做到技術(shù)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡便、滿足使用要求？了解和掌握結(jié)構(gòu)加固分析的基本原則尤為重要，本文對(duì)抗震加固的常見問題加以討論分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：抗震鑒定 抗震加固 抗震加固原則 </p><p>　　地

2、震給人類帶來了重大損失。為此對(duì)地震區(qū)的新建房屋必須搞好抗震設(shè)計(jì)，對(duì)未考慮抗震設(shè)防的已建房屋則應(yīng)進(jìn)行抗震鑒定 ，達(dá)不到要求的應(yīng)采取有效抗震加固措施。實(shí)踐證明，震前對(duì)缺乏抗震能力的房屋進(jìn)行抗震加固，可以大大減輕地震災(zāi)害。 </p><p>　　在結(jié)構(gòu)的抗震加固中，需要重視地震作用的不確定性所帶來的問題；需要重視在大震下具有保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件延性的措施；需要重視地震荷載為反復(fù)作用，它具有使構(gòu)件的受彎或拉壓方向發(fā)生改變的特點(diǎn)

3、。另在地震作用下結(jié)構(gòu)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都產(chǎn)生顯著地水平加速度，并由此產(chǎn)生水平慣性力，結(jié)構(gòu)承載的矛盾由平時(shí)的豎向轉(zhuǎn)變?yōu)榈卣饡r(shí)的水平向。所以抗震加固并不是簡單地將靜力加固方法直接應(yīng)用在抗震加固中，需要設(shè)計(jì)人員了解和掌握結(jié)構(gòu)抗震加固分析的基本原則、方法。 </p><p>　　一、抗震結(jié)構(gòu)加固原則 </p><p>　　1、先鑒定后加固的原則 </p><p>　　我國目前進(jìn)行建筑

4、抗震鑒定加固的主要技術(shù)法規(guī)有：《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010、《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ116-98、《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008等。抗震加固設(shè)計(jì)前，必須對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震鑒定，依據(jù)鑒定結(jié)果，確定加固設(shè)計(jì)的內(nèi)容和范圍；抗震鑒定是抗震加固的前提。對(duì)未進(jìn)行抗震鑒定的建筑進(jìn)行加固是缺乏基本依據(jù)的，盲目的、不安全的。 </p><p>

5、;　　2.加固方案的優(yōu)化原則 </p><p>　　根據(jù)抗震鑒定結(jié)果，進(jìn)行方案比較、綜合確定處理好加固方案，使之最優(yōu)化。方案比較要考慮以下幾個(gè)方面。a、確定是采取房屋整體加固還是局部區(qū)段或是部分構(gòu)件加固。b、確定采取內(nèi)加固或是外加固。內(nèi)、外加固需要在建筑內(nèi)或外側(cè)增加不同數(shù)量的構(gòu)造柱、圈梁，以及保證構(gòu)造柱、圈梁和抗震墻體協(xié)同工作的拉桿。外加固方法對(duì)內(nèi)部使用影響較小，但對(duì)建筑立面造型影響較大，多用于住宅樓；內(nèi)加固法與

6、之相反，一般適用于公共建筑，特別是臨街建筑；c、加固后結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度、承載力和變形都發(fā)生變化，當(dāng)采用以提高承載力為主的方案時(shí)，要使承載力的提高超過因質(zhì)量、剛度加大導(dǎo)致地震作用的加大；當(dāng)采用提高變形能力為主的方案時(shí)，要衡量現(xiàn)有承載力是否達(dá)到相應(yīng)的最低要求。d、抗震加固方案要對(duì)加固處理與損傷原結(jié)構(gòu)的利害加以比較，減少對(duì)原結(jié)構(gòu)承載能力的損傷，應(yīng)盡量保留和利用原有的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，避免不必要的拆除和更換。保留部分要保證其安全性和耐久性； e、應(yīng)考

7、慮綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從設(shè)計(jì)和施工組織上采取有效措施，盡量縮短施工工期，減少停工、停產(chǎn)，盡可能不影響或少影響建筑物的正常使用。f、加固設(shè)計(jì)在可能的條件考慮建筑美觀，結(jié)合立面造型和室內(nèi)裝修，進(jìn)行必要的</p><p>　　3、加固布置的合理性提高房屋的整體抗震能力原則 </p><p>　　結(jié)合相關(guān)規(guī)范掌握各種特種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法。把結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果作為強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的基本要求得到滿足

8、，又要使計(jì)算模型和計(jì)算方法中未考慮、無法慮的因素和不足，能夠通過構(gòu)造措施得到滿足。 </p><p>　　a、規(guī)則性治理，抗震設(shè)計(jì)中力求降低扭轉(zhuǎn)作用，當(dāng)原結(jié)構(gòu)沿高度和平面的構(gòu)件、剛度等分布符合規(guī)則性要求時(shí)，新增構(gòu)件的布置要保持原有的規(guī)則性；當(dāng)原有結(jié)構(gòu)在某方向不符合規(guī)則性要求時(shí)，新增構(gòu)件布置應(yīng)盡量減小和消除不規(guī)則形。使結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量中心盡量接近。b、理順地震作用的傳遞途徑。保持原有的合理的傳遞途徑，利用新增構(gòu)

9、件改變結(jié)構(gòu)不合理的傳遞途徑，消除減輕原結(jié)構(gòu)傳遞途徑的缺陷。c、抗震薄弱層的復(fù)核。防止加固后形成薄弱層，利用所增設(shè)構(gòu)件的尺寸、位置、厚度的變化，消除或減輕原有薄弱樓層的程度。d、當(dāng)原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于明顯不利的的受力狀態(tài)時(shí)，如短柱、強(qiáng)梁弱柱等，加固布置要改善其受力狀態(tài)，或設(shè)法將地震作用吸收到新增的受力狀態(tài)合理的構(gòu)件上。并考慮新增構(gòu)件的強(qiáng)度適當(dāng)加強(qiáng)。 </p><p>　　4、加固手段的有效性、可行性原則 </p&

10、gt;<p>　　為使結(jié)構(gòu)整體的綜合抗震能力確實(shí)得到提高，不致于加固而不固且對(duì)原有結(jié)構(gòu)造成損傷，或加固引起的附加內(nèi)力而使某些部位的承載力不足，抗震加固設(shè)計(jì)及施工中要注意一下幾點(diǎn)：a、確保新增設(shè)的構(gòu)件與原有構(gòu)件有可靠地連接，設(shè)計(jì)施工時(shí)注意考慮新舊構(gòu)件表面粘結(jié)、增設(shè)拉結(jié)措施、錨固措施等。b、考慮加固后結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮新舊構(gòu)件的受力程度不同或滯后以及協(xié)同受力程度，在承載力計(jì)算時(shí)要考慮折減問題。b、新增的豎向構(gòu)件應(yīng)

11、上下連續(xù)，并有可靠的基礎(chǔ)，并考慮新增構(gòu)件于原有構(gòu)件的沉降差異。當(dāng)原有構(gòu)件上下不連續(xù)時(shí)，加固時(shí)宜消除其不連續(xù)性或減小不連續(xù)程度。d、避免對(duì)原有構(gòu)件承載力的削弱，如有削弱損傷，應(yīng)先行修補(bǔ)、恢復(fù)后在進(jìn)行加固。e、由于抗震加固受已有建筑物各種條件的限制，加固方案要從實(shí)際出發(fā)，講求經(jīng)濟(jì)實(shí)效，措施切實(shí)可靠、方便可行。f、加固確有困難或通過經(jīng)濟(jì)綜合比較確實(shí)不合理，而原結(jié)構(gòu)損壞又不嚴(yán)重時(shí)，可采用改變使用用途，降低建筑設(shè)防類別，如將原來的乙類設(shè)防建筑改為

12、丙類設(shè)防建筑使用，并按丙類設(shè)防要求重新鑒定，重新核定降低加固標(biāo)準(zhǔn)或不需加固是否能滿足鑒定結(jié)果。也可采用減少和限制荷載的方法進(jìn)行處理。減載處理方法可改用輕</p><p>　　5、盡力采用新技術(shù)：應(yīng)大力采用高效率、多功能的新技術(shù)，以加快加固施工進(jìn)度、提高加固效率。如噴射混凝土加固技術(shù)、環(huán)氧補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)。 </p><p><b>　　二、抗震加固方法 </b></

13、p><p>　　在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗震加固中，有許多可供選擇的方法，抗震加固設(shè)計(jì)時(shí)選擇正確的、適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菢O為重要的。 </p><p>　　從結(jié)構(gòu)抗震機(jī)理出發(fā)，提高建筑結(jié)構(gòu)整體性、加強(qiáng)構(gòu)造措施的抗震加固方法可以分為減小地震作用加固法、增大結(jié)構(gòu)抗震能力加固法和多道防線抗震加固法。減小地震作用主要是通過增大結(jié)構(gòu)周期或加大結(jié)構(gòu)阻尼來實(shí)現(xiàn)，一般應(yīng)用于大型公共建筑的抗震加固；在民用建筑中大多用增大結(jié)構(gòu)抗震

14、能力的加固方法，在磚混結(jié)構(gòu)中常采用，如增大墻體抗震性能的外包鋼筋混凝土面層、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法；增大結(jié)構(gòu)整體性的壓力灌漿加固法、增設(shè)圈梁（構(gòu)造柱）加固法、拉結(jié)鋼筋加固法；增大樓、屋蓋支撐長度的增設(shè)托梁或加大墻體面層、增強(qiáng)樓屋蓋整體性法?；炷两Y(jié)構(gòu)抗震加固采用的方法有：改善結(jié)構(gòu)縱向抗震能力的節(jié)點(diǎn)加固法；加強(qiáng)樓、屋蓋整體性的疊合層加固法；減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、增加結(jié)構(gòu)抗震冗余度、提高構(gòu)件抗震能力、提高綜合抗震能力的增設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件法。加強(qiáng)框架填

15、充墻與主體結(jié)構(gòu)連接的增設(shè)拉結(jié)筋、鋼夾套、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層法；增大梁柱承載力的加大截面加固法、置換混凝土加固法，粘鋼板或碳纖維加固法，繞絲加固法錨，錨栓錨固法等。 </p><p>　　通過增設(shè)抗震墻、增設(shè)抗震支撐、增設(shè)翼墻法等來降低抗震能力薄弱層構(gòu)件所承受地震作用、調(diào)整結(jié)構(gòu)剛心位置，減小剛心與質(zhì)心相對(duì)距離，在這兩種結(jié)構(gòu)中都有應(yīng)用。多道抗震防線加固是建筑物采用多重抗側(cè)力體系，以保障第一道防線的的抗側(cè)力構(gòu)件在強(qiáng)烈的

16、地震作用下遭到破壞后，后備的第二道乃至第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件立即接替，抵擋后續(xù)的地震沖擊，可保證建筑物最低限度的安全，免于倒塌。 </p><p><b>　　三、結(jié)論 </b></p><p>　　建成于不同年代、不同地點(diǎn)的建筑，結(jié)構(gòu)布置不盡相同，其抗震承載能力干差萬別。做為工程技術(shù)人員，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，分析受力特點(diǎn)，把握關(guān)鍵，突出重點(diǎn)，做到具體情況具體對(duì)待，以

17、抗震鑒定結(jié)果為依據(jù)，盡量采用易于實(shí)現(xiàn)且對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷小的加固措施、方法。最終實(shí)現(xiàn)抗震加固安全、經(jīng)濟(jì)、合理有效、實(shí)用的目標(biāo)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1. 衛(wèi)龍武 呂志濤 郭彤 《建筑物評(píng)估、加固與改造》 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社 </p><p>　　2.《中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固示例》 中國建筑工業(yè)出版