程金龍

（江西省建筑設計研究總院江西南昌330000）

淺談現(xiàn)有建筑結(jié)構抗震鑒定及加固

程金龍

（江西省建筑設計研究總院江西南昌330000）

建筑物的抗震鑒定以及加固是災后重建的一項重要內(nèi)容，我國目前發(fā)生了多次重大地震災害，給人們造成了嚴重的財產(chǎn)損失，本文通過回顧我國建筑結(jié)構抗震鑒定及加固的發(fā)展歷程，分析抗震鑒定和加固實施過程中存在的問題，提出了對建筑物進行抗震加固的基本要求和具體的抗震加固設計方法。

抗震鑒定；加固；抗震能力；設防目標；建筑結(jié)構

前言

如何減少地震對建筑物造成的危害一直是人們關心并一直致力解決的問題，傳統(tǒng)的建筑物加固技術既不經(jīng)濟、又存在較多的安全問題。隨著人們生活條件的改善，對居住條件的要求也越來越高，這就要提高建筑物的抗震能力，如何有效的減少地震這一自然災害給建筑物造成的影響，已經(jīng)成為建筑工程領域面臨的一大問題。

1　我國建筑結(jié)構抗震鑒定及加固的發(fā)展歷程

在我國，建筑結(jié)構的抗震鑒定及加固主要經(jīng)歷了三個階段，第一階段是：從邢臺地震到唐山地震，是我國抗震鑒定及加固的新興時期，主要是對抗震鑒定及加固技術的初步探索，人們逐步認識到其有效性和必要性。第二階段是：自唐山地震之后，我國頒布了《建筑抗震設計規(guī)范》，使我國的建筑結(jié)構的抗震鑒定及加固進入蓬勃發(fā)展時期，建立了基本管理體制，制定了安全的技術標準，使得我國建筑的抗震能力得到了明顯的提升，并且國家和地方政府共投資大量資金用于房屋的加固，基本實現(xiàn)了建筑物的加固任務。第三階段是：從國家頒布制定GB50011標準至今[1]。我國在建筑結(jié)構抗震領域發(fā)展較快，并且建筑結(jié)構的抗震鑒定和加固引起了人們的高度關注。

2　抗震鑒定及加固實施中存在的問題

地震是一種危害性極大的自然災害，地震造成的慘重的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失，主要是由建筑物的破壞所引起的。所以對建筑物進行大規(guī)模的鑒定和加固工作是非常必要的，但是在實施過程中仍存在一定的問題，主要包括以下幾個方面：①許多工程人員對建筑物進行加固的對象主要是未出現(xiàn)損傷的結(jié)構，對于已經(jīng)出現(xiàn)損傷的結(jié)構該進行如何處理，目前還沒有明確的規(guī)定，例如：如何考慮地震后建筑構件的強度折減。②檢測手段相對落后，不僅在鑒定過程中人為因素的影響太多，而且不同檢測人員、不同檢測單位的檢測標準不統(tǒng)一，這就給檢測結(jié)果造成了一定的誤差。③部分工程施工單位缺乏一定的加固經(jīng)驗，施工工藝與方案不合理，缺少施工操作規(guī)范和質(zhì)量驗收標準。④現(xiàn)有建筑抗震鑒定的設防目標不明確。

3　震后建筑加固的設計使用年限及設防目標

目前震后建筑加固的設計使用年限及設防目標主要有三種取法：①對建筑物進行加固設計起50年內(nèi)，加固的建筑物必須要做到：小震不休、中震可修和大震不倒，工程人員需要按照此目標對建筑物結(jié)構進行全面加固。②從建筑物建成起50年內(nèi)，有明確的設防目標，按照當時規(guī)范的各項要求進行復核并進行相應的加固[2]。③較重要的豎向構件設計年限從現(xiàn)在算起50年，次要部分從原設計算起50年，沒有明確的設防目標，按照原抗震規(guī)范的各項要求進行復核，檢查是否滿足規(guī)范要求。但是，目前在加固的設計中設計使用年限是依據(jù)建成后50年，設防分類是以最新的國家標準GB50223規(guī)定的標準來執(zhí)行。設防目標是與新建建筑的目標一致，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。

4　抗震加固的基本要求

抗震加固的基本要求主要包括以下幾個方面：①抗震加固的概念。在這里需要指出抗震加固與新建工程因不符合標準而進行的加固是不一樣的，抗震加固的目標是使現(xiàn)有建筑達到抗震設防的要求，并不是因為新建的建筑物本身質(zhì)量問題才采取的加固行為。②抗震加固的目標與依據(jù)。我們對建筑物進行抗震加固的最終目的就是使建筑物達到抗震鑒定的要求，在比較高的地震等級下，建筑物不會倒塌傷人。并且在工程人員對建筑物進行加固施工的過程中，也會受到各種施工技術的限制，這就要求工程人員在進行抗震加固時還需注意抗震加固與抗震鑒定之間的聯(lián)系，仍以提高建筑物的綜合抗震能力作為衡量加固效果的標準。③加固方案的優(yōu)化。在對建筑物進行加固之前首先需要弄清楚被加固建筑物的實際情況，弄清是對房屋進行區(qū)段加固還是構件加固才能使建筑物的整體抗震能力達到要求，以免擴大加固量。如果是對結(jié)構的加固，還要選擇是“內(nèi)加固“還是“外加固”，比較兩種加固方法的優(yōu)缺點。如果需要在建筑物中增設抗震墻，是否需要改變原有建筑物的結(jié)構體系，需要結(jié)合建筑物的使用功能進行比較分析。如果對建筑物進行加固后，建筑物的剛度、承載能力和變形能力均發(fā)生變化時，當采用以提高變形能力為主的方案時，要考慮到建筑物的承載能力是否達到了最底標準。當采用以提高承載能力為主的方案時，要考慮到建筑物剛度變化帶來的影響。綜上所述，在進行加固方案的選擇時，要盡量減少對原建筑物承載能力的損傷，真正做到減少耗材、增大施工效率、減小對環(huán)境的影響和提高建筑物的抗震能力。

5　抗震加固設計

在進行工程施工時，常用“綜合抗震承載力指數(shù)”來表征鋼筋混凝土框架的抗震加固效果，即加固后構件的抗震承載力表示結(jié)構加固的效果[3]。目前，混凝土結(jié)構常用的抗震加固設計主要采用以下三種方法：

5.1新增混凝土墻或翼墻的加固設計

在增設鋼筋混凝土墻后，計算框架-抗震墻結(jié)構的綜合抗震承載力時，綜合抗震承載力指數(shù)可以由新增的鋼筋混凝土墻框架結(jié)構表示。翼墻和原來的框架形成的構件按照整體的偏心受壓構件計算。在計算時，新增的混凝土、鋼筋的材料強度，需要乘以折減系數(shù)0.85。另外，新增抗震墻以后，抗震墻之間的樓、屋蓋長寬比的局部影響系數(shù)也要作相應的改變?？拐饓鸵韷Φ臉嬙煲笕绫?所示。

5.2鋼筋混凝土外套加固設計

鋼筋混凝土的外套加固就是在原有的鋼筋混凝土構件外設置鋼筋混凝土外套，可以用噴射或澆注混凝土的方式來擴大原有的構件截面，以達到提高構件承載能力的目的。此方法一般用來加固框架梁、框架柱和框架柱的底部，這種構造的加固要求和靜載下的加固要求相同。加固后的框架綜合抗震承載力指數(shù)的計算如下：經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)外套中的混凝土和鋼筋的應力和原來的構件略有差別。在現(xiàn)有的抗震承載力計算中，一般將加固的截面作為整體構件截面，而新增的鋼筋的材料強度和混凝土，需要乘以反映實際應力狀態(tài)的折減系數(shù)0.85。

表1　抗震墻和翼墻的構造要求

5.3框架梁、柱鋼構套加固設計

鋼構套加固主要是用角鋼等制成的鋼構架外包原有構件，通過約束原構件而不增大原構件截面的加固方法。其綜合抗震承載力的計算如下：加固后梁柱箍筋構造的體系影響系數(shù)為1.0，但是材料強度需要乘以折減系數(shù)0.80，梁柱鋼構套的構造要求如表2所示。

表2　梁柱鋼構套的構造要求

6　結(jié)論

綜上所述，在進行抗震鑒定加固之前，首先要對已有建筑物進行系統(tǒng)的分析，制定一系列行之有效的措施，加強建筑物整體結(jié)構的抗震性能，使建筑物真正達到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設防目標。其次還要參考國外廣泛應用的抗震設計規(guī)范，結(jié)合我國的實際情況，發(fā)展新材料、研發(fā)新工藝、引進新理念，向更為先進的方向發(fā)展。

[1]鄺艷華，于江.單層磚混結(jié)構教室的抗震加固措施[J].低溫建筑技術，2010（01）.

[2]羅發(fā)強.某舊教學樓的抗震加固措施與設計探討[J].中國新技術新產(chǎn)品，2010（04）.

[3]唐曹明.既有建筑抗震加固方法的研究與應用現(xiàn)狀[J].施工技術，2010（05）.

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