現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固設(shè)計(jì)分析

馬永林 馬亞麗

【摘要】從我國經(jīng)歷數(shù)次嚴(yán)重地震災(zāi)害后，建筑結(jié)構(gòu)抗震性能受到廣泛關(guān)注，對現(xiàn)有建筑的抗震鑒定和加固得到廣泛重視?；诖?，本文先分析了現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定，然后分析了加固設(shè)計(jì)。以期定期展開現(xiàn)有建筑的抗震鑒定，準(zhǔn)確評估建筑抗震性能，不斷優(yōu)化建筑加固設(shè)計(jì)，提高建筑抗震性能，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，能夠保證穩(wěn)定完整，降低斷裂、坍塌風(fēng)險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)有建筑;建筑結(jié)構(gòu);抗震鑒定;加固設(shè)計(jì)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

地震是嚴(yán)重自然災(zāi)害，具有毀滅性和突發(fā)性特征，是在部分地區(qū)緩慢積累突然釋放，造成地表振動、擠壓，給建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重負(fù)面影響，造成建筑結(jié)構(gòu)破壞、斷裂等，造成嚴(yán)重人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。為保障人員安全需要高度重視建筑結(jié)構(gòu)安全性，最大程度上抵抗地震的危害，保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性。因此研究現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定以及加固設(shè)計(jì)意義重大，更有利于提高建筑整體抗震性能。

1、現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定

1.1鑒定內(nèi)容

根據(jù)工程施工圖紙以及驗(yàn)收文件進(jìn)行整理，撰寫勘察報(bào)告。如果上述資料有缺失，還需要安排人員進(jìn)行現(xiàn)場重新測量，補(bǔ)全相關(guān)資料，保證建筑數(shù)據(jù)的完整性。關(guān)于抗震因素缺陷的調(diào)查要檢查原始材料是否符合建筑現(xiàn)狀，對施工質(zhì)量和工程維護(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。并使用逐級鑒定方法檢測建筑結(jié)構(gòu)以及抗震能力，合理評價(jià)建筑的抗震性能。檢查建筑地基情況，勘測地基結(jié)構(gòu)的抗壓性和穩(wěn)定性，這是決定建筑結(jié)構(gòu)抗震水平的關(guān)鍵。不同類型建筑對于地基的要求不同，在鑒定過程中注意區(qū)分不同建筑種類。檢查建筑結(jié)構(gòu)維護(hù)情況，維護(hù)結(jié)構(gòu)作為建筑重要保護(hù)結(jié)構(gòu)，在地震災(zāi)害中能夠起到?jīng)Q定性作用。設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是抗震設(shè)計(jì)的一部分，因此抗震鑒定中還需要考慮到圍護(hù)結(jié)構(gòu)對建筑的影響。因此抗震鑒定需要將維護(hù)結(jié)構(gòu)勘測作為重要內(nèi)容，檢查構(gòu)件大小、尺寸、性能以及材料。

對現(xiàn)有建筑鑒定時，如果發(fā)現(xiàn)建筑不符合規(guī)范，需要和建筑施工企業(yè)進(jìn)行聯(lián)系，制定抗震加固方法。由于建筑結(jié)構(gòu)種類不同，在現(xiàn)有建筑抗震鑒定過程中，需要鑒定人員根據(jù)使用要求區(qū)別對待建筑，檢查不同建筑的性能，使用不同鑒定方法科學(xué)檢測。對于可能影響建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的問題，或者發(fā)生地震時可能造成災(zāi)害事故，需要根據(jù)檢測情況進(jìn)行鑒定和檢查。需要綜合分析建筑部件對整體的影響，綜合評估地震抗震性能，并按照業(yè)主的要求進(jìn)行鑒定。經(jīng)過各項(xiàng)參數(shù)分析給出綜合性抗震鑒定結(jié)果，指導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)，確保建筑工程可以達(dá)到良好的抗震性能。

1.2鑒定方法

建筑抗震是為了減輕地震對建筑的影響所采取的保護(hù)措施。通過抗震防護(hù)措施能夠提高建筑抗震能力，從而減輕對建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞，最大程度上減輕經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡[1]?，F(xiàn)有建筑抗震方法可以分為兩個等級。第一等級鑒定是通過宏觀控制以及結(jié)構(gòu)鑒定評價(jià);第二等級鑒定綜合評價(jià)構(gòu)造影響以及抗震鑒定。若建筑滿足一級鑒定要求，建筑便滿足抗震鑒定要求，無需進(jìn)行二級鑒定。若建筑沒有達(dá)到一級要求，需要采取二級鑒定，保障建筑可以達(dá)到抗震要求。一級鑒定要求：建筑高度不超過規(guī)定最高值，若抗側(cè)力平面不對稱，需要判斷是否影響抗震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。若結(jié)構(gòu)豎向結(jié)構(gòu)有分布突變和不連續(xù)問題，需要找到抗震最薄弱位置，按照要求鑒定。對建筑結(jié)構(gòu)檢查時，確定結(jié)構(gòu)破壞后是否會造成建筑體系失去承載重力結(jié)構(gòu)。若房屋錯層或者建筑結(jié)構(gòu)連接，需要對對應(yīng)部位加強(qiáng)抗震鑒定。若建筑結(jié)構(gòu)嚴(yán)重影響抗震效果，要提高構(gòu)件抗震性能。若現(xiàn)有建筑為裝配式建筑，要具備完整的支撐系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)需要有構(gòu)件連接，同時建筑主體結(jié)構(gòu)不能造成倒塌傷人事故，尤其是臨街入口位置上，應(yīng)當(dāng)由牢固連接。

2、現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)

2.1加固設(shè)計(jì)原則

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)差異采取提高荷載能力的加固方法，可以通過增加橫截面積、增加構(gòu)件等方法進(jìn)行加固處理。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮建筑實(shí)際情況和地形情況，以建筑物實(shí)際情況為依據(jù)增加構(gòu)件或者調(diào)整橫截面大小?，F(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)若不合理，則需要通過結(jié)合改造和加固的方法進(jìn)行加固處理。一方面需要提高建筑物荷載能力，一方面要提高變形能力，從而提高抗震性能，達(dá)到良好的加固效果?，F(xiàn)有建筑若整體結(jié)構(gòu)無法滿足抗震要求，可以通過提高變形能力的方法，建立外支撐結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到良好的仿真效果。設(shè)計(jì)多道抗震防線來達(dá)到抗震效果。在抗震改造加固中，充分考慮到合理、經(jīng)濟(jì)以及安全等因素，充分滿足經(jīng)濟(jì)效益，提高抗震設(shè)計(jì)科學(xué)性，保證建筑滿足安全性能。要高度重視加固設(shè)計(jì)和改造設(shè)計(jì)的區(qū)別，根據(jù)實(shí)際情況選擇有效的措施，提高抗震能力。對于需要改造的建筑物，著重改變結(jié)構(gòu)，兼顧內(nèi)部功能和抗震性能，保證滿足符合使用者的需求。

2.2加強(qiáng)技術(shù)交底

在建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中，要提高對作業(yè)人員的技術(shù)交底，提高人員加固意識。施工單位需要重視對全體人員的技術(shù)培訓(xùn)和交底，確保建立較高加固意識，重點(diǎn)關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的防震性能，提高工程整體質(zhì)量[2]。將加固設(shè)計(jì)作為企業(yè)績效考核指標(biāo)的重要一項(xiàng)，以績效考核督促相關(guān)人員關(guān)注加固設(shè)計(jì)，提高建筑防震性能。久而久之形成良好的文化，推動員工自覺遵守企業(yè)文化，高度重視建筑項(xiàng)目的抗震性能。

2.3視抗震鑒定評價(jià)

施工人員在抗震鑒定工作中存在不重視的問題，在一定程度影響建筑結(jié)構(gòu)加固問題。因此需要高度重視抗震鑒定評價(jià)，按照鑒定方法規(guī)范進(jìn)行，保證鑒定結(jié)果準(zhǔn)確。建筑施工企業(yè)在施工階段，需要實(shí)施抗震鑒定，加強(qiáng)圈梁伸縮縫切斷，在原本建筑上設(shè)置對應(yīng)的壁柱，最后保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)需要有序開展，要求實(shí)際施工不損害建筑結(jié)構(gòu)，避免影響工程整體抗震性能。重視外墻養(yǎng)護(hù)工作，更有利于提高建筑整體抗震性能。將抗震鑒定貫穿于施工全程，能夠提高建筑結(jié)構(gòu)整體加固效果。經(jīng)過抗震鑒定后，需要根據(jù)鑒定結(jié)果規(guī)范處理，及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)損壞的情況，并進(jìn)行及時修補(bǔ)。鑒定后加固處理需要采取不同方法，確保建筑結(jié)構(gòu)抗震性能滿足功能要求。

2.4合理使用加固方法

2.4.1混凝土構(gòu)件加固

關(guān)注混凝土和鋼板的表面，施工方法簡單，同時要規(guī)范膠粘劑的使用，目前內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)市場使用的膠粘劑質(zhì)量水平差異不大。在選擇膠粘劑時需要關(guān)注膠粘劑質(zhì)量。在配膠和粘貼過程中使用膠粘劑必須要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行配制，由專業(yè)人員精準(zhǔn)控制固化劑用量，保證材料攪拌均勻。在粘貼工作中保證粘貼密實(shí)飽滿。鋼板固化階段保證鋼板固定，不會出現(xiàn)任何移動。

2.4.2預(yù)應(yīng)力加固

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼拉桿和外加型鋼撐桿進(jìn)行加固，能夠?qū)螚U和拉桿進(jìn)行施力，改變建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分布，并減少原結(jié)構(gòu)應(yīng)力大小，改善特殊應(yīng)力滯后的問題。預(yù)應(yīng)力加固通過改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力、卸荷內(nèi)力等機(jī)制，可以在大跨結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，常用于大型建筑受到較高應(yīng)力應(yīng)變的情況下加固效果不理想的狀況中。在混凝土外部設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，提供混凝土外部預(yù)應(yīng)力，使用混凝土可以被稱為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土，將預(yù)應(yīng)力筋安裝在結(jié)構(gòu)外側(cè)。在混凝土內(nèi)部安裝預(yù)應(yīng)力筋，不需要進(jìn)行孔道灌漿。和混凝土加固的差異在于預(yù)應(yīng)力筋有粘結(jié)性。

2.4.3外包鋼加固

外包鋼加固是在建筑構(gòu)件四角進(jìn)行型鋼外包加固處理，在不擴(kuò)大構(gòu)件截面的情況下，最大幅度提高混凝土柱承載能力，包括兩種作業(yè)方法。一種方法是干式作業(yè)法，將型鋼直接在構(gòu)件四周外包。另一種方法是濕式作業(yè)法，是使用乳膠水泥外包鋼通過環(huán)氧樹脂灌漿方法進(jìn)行粘結(jié)。濕式外包鋼可以緊密結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)，共同受力，整體工作，提高加固效果。

2.4.4改變結(jié)構(gòu)傳力加固

改變結(jié)構(gòu)傳力主要是在中間位置設(shè)置支點(diǎn)，在中間架設(shè)梁，從而達(dá)到多跨筒支梁轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)梁的情況。在一定程度上可以壓縮部件計(jì)算彎矩，改善建筑結(jié)構(gòu)荷載能力，從而達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)抗震力的作用。在支點(diǎn)設(shè)置不同連接方式，將支點(diǎn)劃分為套箍和濕式連接兩種方法。

2.4.5其他加固方法

為了提高建筑抗震性能，需要對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)置多道防線。由于在地震災(zāi)害中，地震后多出現(xiàn)多次余震。若建筑只設(shè)置一道抗震防線，隨著余震積累，很容易在地震中坍塌，難以達(dá)到抗震效果。需要對建筑結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)域承載力和剛度進(jìn)行加強(qiáng)，保證建筑結(jié)構(gòu)抗震性能以及整體性能，將地震災(zāi)害降低到最低水平。設(shè)置多道防線抵抗地震災(zāi)害，能夠有效提高薄弱位置的抗震性能。

結(jié)論：

綜上所述，現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定需要對地基、維護(hù)結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)內(nèi)容展開鑒定，綜合分析建筑抗震性能，才能給出鑒定結(jié)果，指導(dǎo)加固設(shè)計(jì)和施工?，F(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格遵守加固設(shè)計(jì)原則，重視加強(qiáng)技術(shù)交底，并根據(jù)實(shí)際情況重視抗震鑒定評價(jià)。根據(jù)建筑工程功能以及實(shí)際情況合理使用加固方法，常見方法包括混凝土構(gòu)件加固、預(yù)應(yīng)力加固、外包鋼加固、改變結(jié)構(gòu)傳力加固、其他加固方法，從而能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊聰昆，潘寵平，高杰.A類既有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定計(jì)算方法[J].城市建筑，2020，17（14）：89-90.

[2]尹燕飛.既有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定與加固防范措施[J].建材與裝飾，2020（11）：76-77.

作者簡介：

馬永林（1984.10-），性別：男，民族：漢，籍貫：河北廊坊人，學(xué)歷：本科，現(xiàn)有職稱：中級工程師，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)。