建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與抗震加固問(wèn)題研究

摘 要：汶川地震發(fā)生后，建筑抗震設(shè)防問(wèn)題再次尖銳的擺在眾人面前。通過(guò)震害調(diào)查、試驗(yàn)研究和理論分析表明，較早前的建筑結(jié)構(gòu)均具有較高的地震易損性，且大量鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)的依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，加之耐久性及結(jié)構(gòu)已有損傷等因素的影響，抗震性能不可過(guò)高估計(jì)。因此需要對(duì)原結(jié)構(gòu)按新規(guī)范要求采用適當(dāng)?shù)目拐鹦阅茉u(píng)估方法，進(jìn)行全面檢測(cè)和抗震鑒定，若鑒定結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)不符合抗震要求，則需進(jìn)行合理的抗震加固處理，最大限度的降低震害損失以及保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)安全；加固改造；優(yōu)化設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)性能

我國(guó)地處全球兩個(gè)最活躍的地震帶，東臨環(huán)太平洋地震帶，西部和西南部是歐亞地震帶經(jīng)過(guò)的地區(qū)，所以我國(guó)是個(gè)多地震的國(guó)家。1966年邢臺(tái)地震之后，抗震技術(shù)在設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究上得到了一定的開(kāi)展；1976年唐山地震后，我國(guó)的抗震技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，抗震基礎(chǔ)理論的研究和應(yīng)用己處于世界領(lǐng)先水平，并進(jìn)一步修訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是近年來(lái)，我國(guó)在高層框架、剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中有了很大發(fā)展，建筑抗震監(jiān)測(cè)及其加固技術(shù)也得到了很大提高。

一、建筑抗震鑒定

1.建筑抗震檢測(cè)的現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)的主要依據(jù)為現(xiàn)行抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者戴國(guó)瑩論述了“抗震概念設(shè)計(jì)”在結(jié)構(gòu)抗震鑒定方面的應(yīng)用，主要針對(duì)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)總體布置和關(guān)鍵構(gòu)造進(jìn)行宏觀的檢測(cè)，從多個(gè)側(cè)面的綜合來(lái)衡量現(xiàn)有建筑的整體抗震能力。毋劍平、戴國(guó)瑩等人對(duì)現(xiàn)行抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)和鑒定用地震動(dòng)參數(shù)的取值問(wèn)題進(jìn)行了探討，指出現(xiàn)行抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)偏低，同時(shí)建議了基于使用年限，確定現(xiàn)有建筑鑒定用地震動(dòng)參數(shù)的方法。

2. 現(xiàn)有建筑抗震鑒定概述

抗震的鑒定方法可分為兩級(jí)，第一級(jí)鑒定是指宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主的抗震能力綜合鑒定，第一級(jí)鑒定的內(nèi)容較少，方法簡(jiǎn)單，容易掌握有確保安全，當(dāng)符合第一級(jí)鑒定的各項(xiàng)要求時(shí)，建筑可評(píng)為滿足抗震鑒定。當(dāng)有些項(xiàng)目不符合第一級(jí)鑒定要求，可在第二級(jí)鑒定中進(jìn)一步判斷。第二級(jí)鑒定是指以構(gòu)造抗震承載力驗(yàn)算為主并結(jié)合構(gòu)造影響的綜合鑒定。它是在第一級(jí)鑒定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。當(dāng)結(jié)構(gòu)的承載力較高時(shí)，可適當(dāng)放寬某些構(gòu)造要求，或者當(dāng)抗震構(gòu)造良好時(shí)承載力的要求可酌情降低。這種鑒定方法將抗震構(gòu)造要求和抗震承載力驗(yàn)算要求更緊密的聯(lián)合在一起，具體體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)抗震能力是承載能力和變形能力兩個(gè)因素有機(jī)結(jié)合在一起。兩級(jí)鑒定的方法，用先簡(jiǎn)后繁、先易后難的方法來(lái)解決建筑物中繁雜的抗震問(wèn)題。

二、砌體結(jié)構(gòu)的抗震鑒定與加固研究

1.砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

砌體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)為：①易就地取材。磚主要是由粘土燒制；石材原料來(lái)源于天然石；砌塊可以用工業(yè)廢料—礦渣制作，來(lái)源方便，價(jià)格低廉。②磚、石或砌塊、砌體具有良好的耐火性和較好的耐久性。③砌體砌筑時(shí)不需要模板和特殊的施工設(shè)備。在寒冷地區(qū)，冬季可用凍結(jié)法砌筑，不需特殊的保溫措施。④磚墻和砌塊墻體能夠隔熱和保溫，所以既是較好的承重結(jié)構(gòu)，也是較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

砌體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：①與鋼和混凝土相比，砌體的強(qiáng)度較低，因而構(gòu)件的截面尺寸較大，材料用量多，自重大。②砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動(dòng)量大。③砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低，因而抗震性能較差，在使用上受到一定限制；磚、石的抗壓強(qiáng)度也不能充分發(fā)揮。④粘土磚需用粘土制造，在某此地區(qū)過(guò)多占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2. 砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)實(shí)力還不算非常強(qiáng)大，這樣加強(qiáng)對(duì)災(zāi)后建筑物的修復(fù)改造就變的尤為重要，加固改造災(zāi)后建筑越來(lái)越受到重視，加固改造產(chǎn)生的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也越來(lái)越大。這樣國(guó)家就要求盡快加強(qiáng)對(duì)已有建筑物的加固及維修的研究，提高在役建筑物以及災(zāi)后建筑的安全性，維護(hù)其實(shí)用性，以及延長(zhǎng)耐久性，以保證在役以及災(zāi)后建筑在其繼續(xù)服役期間具有很有的可靠性水平，繼續(xù)延長(zhǎng)他們的使用壽命，取得了良好的效益。為此國(guó)內(nèi)外許多高等院校就開(kāi)展了砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究，并且取得了很好的效果。

三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震鑒定與加固研究

1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震鑒定研究

抗震鑒定加固原則是“盡量做到縮小加固范圍，經(jīng)濟(jì)合理，盡量利用框架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有整體抗震能力，簡(jiǎn)化抗震鑒定工作量”，故抗震鑒定采用了“宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主的抗震能力第一級(jí)鑒定”和“結(jié)構(gòu)抗震承載力驗(yàn)算為主并結(jié)合構(gòu)造影響的抗震能力第二級(jí)鑒定”的逐級(jí)鑒定程序。

2. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固研究

在加固規(guī)程中，對(duì)加固提出了基本規(guī)定：①盡量提高上部結(jié)構(gòu)抵抗不均勻沉降能力的措施以減少地基基礎(chǔ)的加固工程量。②加固和新增構(gòu)件的布置，宜使加固后的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布較均勻、對(duì)稱，避免局部加強(qiáng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度突變，出現(xiàn)新的薄弱環(huán)節(jié)部位。③增設(shè)抗震墻和柱等豎向構(gòu)件應(yīng)有可靠的基礎(chǔ)。④加固材料的強(qiáng)度等級(jí)不低于原構(gòu)件材料的強(qiáng)度等級(jí)且對(duì)填充墻、混凝土、鋼筋的材料強(qiáng)度等級(jí)提出了最低要求。⑤對(duì)施工過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題和加固后的驗(yàn)算作了相應(yīng)的規(guī)定。

四、結(jié)語(yǔ)

建筑抗震減災(zāi)將是我國(guó)今后很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的一項(xiàng)艱目的任務(wù)，為此我們要做好打這場(chǎng)持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備，動(dòng)員全國(guó)人民參與到建筑抗震減災(zāi)來(lái)，從歷次地震災(zāi)害汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采取“主動(dòng)地、靈活地、有計(jì)劃地”建筑抗震戰(zhàn)略方釗，真正做到小震不壞、中震可修、和大震不倒“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)。

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