建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定概述及結(jié)構(gòu)加固的基本方法

文/趙雄飛、楊松松、付潔 北方工程設(shè)計(jì)研究院有限公司　河北石家莊　050011

建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定概述及結(jié)構(gòu)加固的基本方法

文/趙雄飛、楊松松、付潔 北方工程設(shè)計(jì)研究院有限公司河北石家莊050011

進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，我國(guó)已經(jīng)在多地發(fā)生較為嚴(yán)重的地震災(zāi)害，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重地?fù)p失。正是在這樣的背景下，建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固作為提升建筑物抗震能力的重要手段而受到了越來(lái)越廣泛地重視。對(duì)此，本文將基于筆者多年的建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固工作實(shí)踐，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定展開概述，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出結(jié)構(gòu)加固的基本方法，以期在有效地提升建筑物抗震能力的情況下最大程度地確保它的安全。

建筑結(jié)構(gòu)；抗震鑒定；結(jié)構(gòu)加固；基本方法

前言

我國(guó)地處兩大地震帶交匯處，是地震災(zāi)害量嚴(yán)重的國(guó)家之一。地震造成的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失主要是由于建筑物不耐震所致，與國(guó)外相比，我國(guó)許多地區(qū)的建筑物因抗震設(shè)防工作研究晚而造成它們抗震能力低下，這也是近些年來(lái)導(dǎo)致我國(guó)在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的人員財(cái)產(chǎn)損失的重要原因。我國(guó)6度及6度以上抗震設(shè)防區(qū)約占我國(guó)國(guó)土面積的60%，大中城市有70%位于7度以上的抗震設(shè)防區(qū)，因而如何借助于較為有效地建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定，為提升其抗震能力的加固設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)已經(jīng)成為當(dāng)前行業(yè)中亟需解決的首要任務(wù)。對(duì)此，下文將結(jié)合筆者實(shí)踐，重點(diǎn)圍繞于此談一談自己的看法。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定概述

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來(lái)看，建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定主要指，專業(yè)鑒定人員通過(guò)使用相關(guān)技術(shù)、設(shè)備等，并在嚴(yán)格遵循相應(yīng)鑒定規(guī)范情況下對(duì)某一建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能測(cè)定工作。借助于建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定，使得我們得以準(zhǔn)確地掌握建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能，如此一來(lái)將為通過(guò)有效地加固設(shè)計(jì)而提升其抗震能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定步驟

根據(jù)筆者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定研究可知，目前絕大部分企業(yè)在開展此項(xiàng)工作時(shí)都需要經(jīng)歷以下四個(gè)步驟：第一，建筑結(jié)構(gòu)原始資料采集。在對(duì)某一建筑開展抗震鑒定時(shí)，企業(yè)必須先將諸如原設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)變更、施工記錄以及竣工驗(yàn)收等原始資料采集完整。如果某些資料由于保管不善而丟失了，那么這就需求我們對(duì)其進(jìn)行實(shí)測(cè)予以補(bǔ)充；第二，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行研究。根據(jù)所采集原始資料逐一對(duì)建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行研究分析，以此較為準(zhǔn)確地確定出目前建筑物結(jié)構(gòu)狀況；第三，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行分析。鑒定人員依據(jù)原建筑結(jié)構(gòu)布置、荷載情況等因素，通過(guò)利用宏觀控制和構(gòu)造鑒定、抗震驗(yàn)算等方法對(duì)其抗震性能進(jìn)行分析；第四，確定建筑結(jié)構(gòu)抗震能力。通過(guò)以上步驟科學(xué)合理的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析后，鑒定人員根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定其抗震能力。與此同時(shí)，如果該建筑結(jié)構(gòu)抗震能力低于相應(yīng)規(guī)范及規(guī)程要求時(shí)，鑒定人員還必須針對(duì)其提出加固、改造或維修抗震對(duì)策。

2.需要開展結(jié)構(gòu)抗震鑒定工作的建筑

結(jié)合筆者實(shí)踐來(lái)看，建筑之所以需要開展結(jié)構(gòu)抗震鑒定主要是由于受到設(shè)防烈度與類別二者改變的影響，因而目前下面這幾種建筑是一定要進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震鑒定：第一，建筑設(shè)防烈度保持不變而其類別提升；第二，與第一種正好相反，建筑設(shè)防烈度提升而類別保持不變；第三，建筑設(shè)防烈度與類別均提升；第四，建筑結(jié)構(gòu)或使用環(huán)境發(fā)生變化，例如建筑樓層數(shù)增加或使用功能改變。因而，當(dāng)建筑企業(yè)在面對(duì)上述類型情況時(shí)就必須先對(duì)其開展結(jié)構(gòu)抗震鑒定。

二、建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法探究

如果建筑企業(yè)在對(duì)某一建筑物開展結(jié)構(gòu)抗震鑒定時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗震性能達(dá)不到相關(guān)規(guī)范及規(guī)程要求，便需要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震加固，從而有效地提升該建筑物抗震能力。對(duì)此，下面將結(jié)合筆者實(shí)踐，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震加固原則及其方法進(jìn)行論述。

1.建筑結(jié)構(gòu)抗震加固原則

根據(jù)筆者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震加固研究發(fā)現(xiàn)，要想最大程度地保障建筑物抗震性能達(dá)到相關(guān)規(guī)范及規(guī)程要求，在開展加固時(shí)就必須遵循這幾個(gè)原則：第一，建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方案必須充分根據(jù)其鑒定結(jié)果制定。即建筑結(jié)構(gòu)抗震加固中是采取整體加固還是構(gòu)件加固方法，這需要企業(yè)充分根據(jù)鑒定結(jié)果來(lái)確定；第二，建筑結(jié)構(gòu)抗震加固中，如果需要增加構(gòu)件，那么不但要確保其與原構(gòu)件二者間要有牢靠的連接，同時(shí)還必須消除或減少不利因素，以此避免局部加強(qiáng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的突變；第三，開展建筑結(jié)構(gòu)抗震加固施工時(shí)，企業(yè)宜使用與原結(jié)構(gòu)相同的材料，并盡量使二者強(qiáng)度一樣，從而有效地保障抗震加固效果；第四，在開展建筑結(jié)構(gòu)抗震加固作業(yè)中，一旦遇到一些不影響結(jié)構(gòu)抗震性能且在加固過(guò)程中易于出現(xiàn)倒塌的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件例如門臉、女兒墻等，可以將它們拆除。

2.建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法

目前在建筑結(jié)構(gòu)抗震加固中所采用到的方法眾多，并且這些方法其加固側(cè)重點(diǎn)也各有不同。對(duì)此，筆者將重點(diǎn)圍繞兩種建筑結(jié)構(gòu)抗震加固中較為常用的方法進(jìn)行探究：

2.1增強(qiáng)構(gòu)件加固

該建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法通過(guò)直接對(duì)原有構(gòu)件開展加固，進(jìn)而在有效地提升其承載能力及變形能力，確保建筑抗震能力符合要求。結(jié)合筆者實(shí)踐來(lái)看，目前在增強(qiáng)構(gòu)件加固中主要有下列情況：水泥砂漿面層及鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固砌體墻體、角鋼套加固磚柱、現(xiàn)澆鋼筋混凝土板墻加固砌體墻體、鋼構(gòu)套加固鋼筋混凝土框架、鋼筋混凝土套加固鋼筋混凝土框架、粘貼鋼板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、板、柱、墻）、粘貼碳纖維片材加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，另外，還有砌體墻缺陷、破損的修復(fù)與補(bǔ)強(qiáng)，鋼筋混凝土構(gòu)件局部損傷和裂縫等缺陷的修補(bǔ)等。歸結(jié)起來(lái)可以分為增大構(gòu)件截面法、粘貼型鋼或鋼板法及粘貼碳纖維片材法三種方法。

各種加固方法優(yōu)缺點(diǎn)各異，這就需要建筑企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的方法。利用增大構(gòu)件截面法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震加固，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠通過(guò)增大構(gòu)件截面的方式將建筑原結(jié)構(gòu)承載能力及剛度等予以有效地提升，施工操作簡(jiǎn)單，技術(shù)難度低；但它的缺點(diǎn)同樣明顯，豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面增大使建筑物有效使用面積減小，水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面增大使建筑物室內(nèi)凈高減小，影響建筑使用效果。利用粘貼型鋼或鋼板法及粘貼碳纖維片材法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震加固，不會(huì)使建筑物有效使用面積及凈高減小，加固后用戶體驗(yàn)感佳，但其不宜加固洗手間等潮濕環(huán)境構(gòu)件，加固范圍受限。另外，對(duì)加固使用的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)，后期維護(hù)工作繁瑣。

2.2增設(shè)構(gòu)件加固

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震加固中，最有效也是最基本的方法要數(shù)增設(shè)構(gòu)件加固法。目前在增強(qiáng)構(gòu)件加固中主要有下列情況：增設(shè)砌體抗震墻加固砌體房屋、外加鋼筋混凝土構(gòu)造柱加固砌體房屋、增設(shè)圈梁或鋼拉桿加固砌體房屋、增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻（剪力墻和翼墻）加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋、增設(shè)柱間支撐（鋼支撐或鋼筋混凝土支撐）加固鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋等。

該種方法能夠大大提升整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，并且消耗材料不多。如若已有抗震墻體承載能力差，或墻體間的距離與抗震標(biāo)準(zhǔn)不符時(shí)，可選用增設(shè)抗震墻的加固方法，用以承擔(dān)地震作用，降低結(jié)構(gòu)變形。在此過(guò)程中，應(yīng)正確處理已有構(gòu)件與抗震墻連接的問(wèn)題。不但不能損害已有構(gòu)件，而且要確保連接的穩(wěn)定與可靠。值得注意的是抗震墻體具有較大剛度，因此，采用該種方法時(shí)應(yīng)將增設(shè)墻體后結(jié)構(gòu)整體剛度的均勻性考慮在內(nèi)，避免轉(zhuǎn)移薄弱層。該方法具有應(yīng)力傳遞簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。但是其墻體重量極大，這對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承受力要求較高。

結(jié)語(yǔ)：

總之，建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定和加固牽扯的問(wèn)題很多，很難再短小篇幅內(nèi)完整描述，另外建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定和加固也是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)、不斷發(fā)展的學(xué)科。唐山地震以來(lái)建筑抗震鑒定、加固的實(shí)踐和歷次的震害經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)現(xiàn)有建筑按現(xiàn)行抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震鑒定，并對(duì)不符合鑒定要求的建筑采取對(duì)策和抗震加固，是減輕震害的重要途徑。

[1]王永紅.建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固的若干問(wèn)題[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2013，(18).

[2]李春平.分析建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固的若干問(wèn)題[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2014，(19).

[3]蘇小溢.現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固的若干問(wèn)題[J].福建建材,2015，(8):31-32.