既有建筑結構抗震鑒定及加固設計分析

張明月

0 引言

就我國目前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看出，我國房屋建筑的毀壞大多數(shù)是由地震造成的。因此，如果想要提高房屋建筑的安全系數(shù)，切實保護人們的人身財產安全，就要重視建筑抗震性能，排除房屋中存在的安全隱患，盡可能降低地震給人們日常生活帶來的不利影響。我國的部分既有建筑由于建設年限較早，其不僅抗震能力較弱，甚至于可能會存在有墻體破損、地面裂縫等安全隱患，對人們的安全構成了極大的威脅。在經歷過汶川地震后，我國的相關政府部門對其中的經歷和教訓進行了深刻地認識和總結，投入了大量的資金和精力用于建筑抗震能力的提升，對抗震能力過差的房屋進行加固提升，并定期對房屋建筑進行維護和鑒定，使得房屋的抗震能力都得到了大幅增長，以此保證人們的人身安全。

1 對建筑結構進行抗震鑒定及加固防范的必要性

1.1 必要性分析

經濟的不斷發(fā)展帶動了我國建筑規(guī)模的不斷擴大，人民在已經基本滿足“住”的要求后對房屋建筑的安全性提高了重視程度。對既有建筑的加固工程和抗震性的提高就是指利用部分構件的替換、總體結構的微調整、構件性能的提升來提高建筑的抗震性，使得建筑物的安全系數(shù)得到大幅增長。由此觀之，房屋建筑抗震性能的評估和鑒定工作的重要性不言而喻。在開展建筑結構抗震鑒定工作的過程中，唯有正確精準地評估出建筑建構的薄弱之處并對癥下藥進行科學合理的加固，才能夠從根本提高建筑物的抗震性能。

1.2 鑒定的原理

從地震產生的原理可以看出，地震的發(fā)生主要是由于劇烈的地殼運動所產生的地震波，地震波在進行傳播的過程中會引起地表的震動，震動的頻率夠高時會直接導致附近地表層的建筑物出現(xiàn)搖晃甚至于倒塌的情況。通過上述所描述的地震產生的原理可以看出，對房屋建筑的抗震性能夠產生直接影響的是建筑的阻尼參數(shù)，阻尼參數(shù)代表著建筑吸收能力的效率，如果建筑能夠高效地吸收地震波，減輕其產生的震感，建筑的抗震性將大大提升。因此，建筑企業(yè)在后續(xù)的房屋建筑的加固工作時要注重阻尼值的提升，使得地震的破壞性降至最低?，F(xiàn)階段，我國常用的抗震技術主要包括傳統(tǒng)抗震法和主動結構抗震法，其中傳統(tǒng)抗震法由于其僅僅是對建筑進行加固，并沒有對建筑的阻尼值進行提升，所以其抗震效果并不明顯；而結構抗震法則恰恰是從阻尼值下手，使得地震波得到最大化的吸收，減輕建筑所受到的地表震動帶來的沖擊力。作為建筑的外層保護加固結構，圍護結構在抗震中發(fā)揮著重要作用。鑒定人員在進行房屋建筑牢固性的鑒定時也要注意圍護結構的組成零件、使用材料、型號質量的檢測，保證圍護結構的高質量。

2 建筑結構抗震鑒定的方法和內容

2.1 鑒定建筑結構抗震性的方法

目前，我國相關部門已經針對房屋建筑的抗震性能的評估制定了科學合理的評估標準，并下達了《建筑工程抗震等級標準》的國家規(guī)定，以此保證鑒定人員能夠精準檢測建筑的牢固性，并根據(jù)實際情況對建筑工程進行改造加固，提高建筑的抗震性。同時，鑒定人員還可以去建筑施工現(xiàn)場進行實地勘測，確定建筑的高度、材料、密度等數(shù)據(jù)，然后以《建筑抗震鑒定標準》為依據(jù)進行比較分析，從多角度實現(xiàn)房屋牢固程度的估測。另外，鑒定人員需要在《建筑抗震鑒定標準》的基礎上根據(jù)施工地點和建筑種類的不同進行調整，結合自身的鑒定經驗來得到最終的鑒定結論，盡可能得到最為精準的鑒定結果。我國目前的鑒定方法過于單一，在面對多樣化的建筑種類和實地情況時鑒定效率過低，因此鑒定人員應當對鑒定方法進行補充完善，增強其適用范圍，提高鑒定工作的工作效率和整體質量。

2.2 建筑抗震性鑒定的步驟

在進行房屋建筑的抗震性的評估工作前，鑒定人員應當先對建筑物進行實地勘測，精準掌握建筑物的各項數(shù)據(jù)，與記錄的數(shù)據(jù)進行對比分析，再通過專業(yè)的鑒定技術來判斷建筑物的抗震性是否符合國家規(guī)定標準。除了房屋建筑的基礎信息之外，鑒定人員還要對建筑物的設計圖、使用的原材料、地質的勘測情況、土壤的稀疏情況進行詳細地分析，對建筑物現(xiàn)階段的損耗情況和后期維修情況進行定期考察，確定建筑物的使用壽命。同時，還要對建筑物的地面進行勘測，觀察地表的運動情況和地下水位的變化情況，根據(jù)實際情況進行分析，做出簡明易懂的分析報告來判斷加固工程的后期設計情況。

2.3 建筑結構鑒定的主要內容

現(xiàn)如今，我國的建筑物抗震性的檢測鑒定已經形成了一套完整的流程體系，并且制定了合理科學的比較標準，鑒定技術和方法也已經趨于成熟，而鑒定人員在進行鑒定過程中主要需要重視以下幾個方面數(shù)據(jù)的收集：（1）建筑物的基礎信息和施工時的設計圖紙、方案，如建筑結構的構建、建筑高度的設計等。建筑物的基礎信息是后續(xù)開展建筑結構加固的核心內容，尤其是建筑物的設計圖紙可以簡化加固設計的難度，提升加固設計的準確性。（2）建筑用地的土質情況和地基的牢固情況，如地下水位的變化、地殼運動的影響等。（3）建筑物的后期維護情況、損耗情況，如利用相關技術對房屋建筑的墻體進行抽樣檢測，定期檢測建筑物的使用情況和剩余使用壽命等。

3 既有建筑結構的加固設計方案

3.1 加固設計的主要內容

在進行建筑的加固工程時，設計人員不僅要從建筑總體進行考慮，更要注重重點部位的加固，唯有如此，才能夠大幅地提升建筑的抗震能力，實現(xiàn)建筑質量的飛躍。首先，設計人員需要先從預防的角度來進行建筑加固的設計，使得在發(fā)生地震時房屋能夠抵御災害和地面的震動，避免房屋坍塌事件的發(fā)生；其次，設計人員還要根據(jù)地區(qū)地勢和地震發(fā)生的震感、頻率進行考慮，針對不同的地區(qū)開展個性化的設計，盡可能設計出最適宜當?shù)氐貏莸姆课萁Y構，最大程度上確保人民的人身安全。

3.2 加固設計中的注意事項

3.2.1 科學選擇加固方法

在選取建筑的加固方法前，設計人員除了要對建筑構建的模式進行熟悉之外還要對其所處的總體地區(qū)和地質條件進行勘測和深入的了解，根據(jù)勘測獲得的數(shù)據(jù)結果來選取合適的加固方法，使得加固的工作效率得到提升的同時還能夠保證建筑質量和抗震性的提高。除此以外，由于實際勘測中存在的安全隱患和問題較多，鑒定人員可能難以全面精準地實現(xiàn)建筑抗震結構的全面分析，因此可能會存在鑒定結果不準確等情況，想要盡可能降低這種情況帶來的影響：一方面要提高鑒定人員的鑒定技能、使其能夠制定適用性更強的加固方案；另一方面也可以對有安全隱患的部分進行進一步加固工作，提高建筑結構的安全系數(shù)，使其在地震中能夠起到保護支撐作用，避免人員傷亡。

3.2.2 合理選擇加固設計方案

設計人員要謹慎對待加固方案的設計，利用數(shù)據(jù)模型對方案進行模擬，觀察模擬結果并據(jù)此對設計方案進行合理的調整。在進行方案設計時，設計人員必須牢記提高抗風險性的第一原則，對尚存的抗風險結構進行保留的同時對損耗的零件進行替換工作，并以原設計方案為基礎來進行新型的抗震設計，這樣既能夠最大化地利用原有資源、降低建設成本，還可以提高建筑工程的改造效率，提高了加固方案的可行性。

3.3 完善結構加固的措施

設計人員在進行既有的建筑物的加固設計時要根據(jù)國家規(guī)定的加固標準和原則進行操作，絕不能夠擅自進行完善調整。同時，鑒定人員要在進行加固工程的施工前對建筑物的抗震性進行合理的評估，標注各個位置的薄弱環(huán)節(jié)和加固方案，對癥下藥，實現(xiàn)了抗震性能的最大化提升。施工人員在進行施工時也要嚴格按照設計方案進行，結合實際情況和鑒定標準進行合理的調整，使得加固工程的作用得以發(fā)揮出來。

3.4 增強設計人員的加固意識

想要將房屋建筑的抗震能力進行進一步的提升就要從設計人員下手，對設計人員定期開展相關的講座來提高他們對抗震性能的重視程度，并開展相關的技能培訓和素質提升培訓，提高設計人員的專業(yè)技能，使得設計人員在遇到突發(fā)情況時能夠沉著應對，將損失降至最低。

3.5 磚混結構的加固措施

目前我國的設計人員對房屋建筑的加固工程首先是從墻體的強度進行加強的，在對鑒定不合格的墻體進行加固工作時要在墻的兩側進行加筋網砂漿面層的加固。墻體的磚混結構鋼筋所使用的原材料也要選擇符合國家標準的砂漿強度等級高于M10，厚度大于10cm 的原材料，在鋼筋的選擇過程中也要注意國家的相關規(guī)定，保證加固工程的順利開展。

3.6 加固橫梁、框架的措施

房屋建筑底部的框架構建的加固工作不是構建硬度、強度的提升而是以其來提高鋼筋混凝土構件的延展性能，使得鋼筋混凝土構件能夠順利地進行承載工作。我國設計人員目前在常用于底部框架梁的加固方法包括外粘鋼板加固法和粘貼纖維復合材料加固法兩種方法，外粘鋼板法主要用于構建難以承載時的加大可承載重量，是使用粘貼鋼板來加固框架、加固框架的承載力度的方法；而粘貼纖維復合材料加固法則主要用于承載力滿足但延展性不夠的情況，利用纖維布來提升框架的延展性，滿足框架的基本需求。

3.7 提高鋼筋混凝土柱的抗震性的方法

設計人員一般使用外粘型鋼來提高鋼筋混凝土的抗震性，外粘型鋼加固法不僅僅能夠提高鋼筋混凝土的承載能力，使得承載更多的重量，更能夠提升房屋建筑整體的抗震能力，在地震發(fā)生時抵御強烈的震動，盡可能支撐房屋不出現(xiàn)坍塌的情況，這種方法普遍用于地區(qū)頻繁的地區(qū)建筑中。同時，外粘型鋼法的使用還減輕了現(xiàn)場人員的施工負擔，實現(xiàn)了效率和成本的雙贏。

3.8 粘貼碳纖維復合材料加固法的優(yōu)勢和劣勢

由于鋼筋混凝土的構件在長時間的損耗后會出現(xiàn)強度的降低，因此想要保證建筑的長久穩(wěn)定性和抗震性，就要充分利用現(xiàn)代碳纖維復合材料進行粘貼，以此來穩(wěn)定建筑的總體強度。碳纖維復合材料作為現(xiàn)階段建筑加固工程中使用頻率較高的原材料，其在長久使用和抗腐蝕性上展現(xiàn)出了它的優(yōu)勢，使得房屋建筑能夠在原設計的基礎上進行優(yōu)化改革，實現(xiàn)加固工程效率的大幅提升。但是，碳纖維復合材料也有著它的劣勢所在，它難以承受超過60℃的高溫，防火性能較差，一旦發(fā)生火災可能會出現(xiàn)融化以至于房屋坍塌的情況，造成嚴重的安全事故。因此，如果使用碳纖維復合材料進行加固工程就要增加房屋的防火措施，工程的高工作量會增加，不利于工程的高效完成。由此觀之，雖然碳纖維復合材料能夠廣泛運用于房屋構建的各個環(huán)節(jié)，但是其使用的限制性還要設計人員多加考慮。

4 結束語

綜上所述，我國經濟的不斷發(fā)展提高了人們的生活水平，物質生活的滿足使得人們給予精神生活和建筑的安全系數(shù)更多的關注，部分地震頻發(fā)的地區(qū)更是將建筑的抗震性列入了房屋建筑質量的基礎評判標準，以此促進建筑企業(yè)對建筑抗震性能的重視程度?，F(xiàn)階段，我國相關政府部門已經逐漸提高了對建筑的防震設計的要求，定期對建筑進行檢測，對防震性檢測不合格的建筑加以加固、維修，以此保證人民的人身財產安全。在進行抗震性的檢測過程中，應當安排專業(yè)人員依據(jù)科學理論和檢測經驗進行細致的施工檢測，盡可能排除建筑中隱藏的安全隱患。在后續(xù)的加固工程中，施工人員與應當結合施工場地的實際情況來進行施工設計的調整，在不影響周邊居民日常生活的基礎上進行建筑抗震性的提升優(yōu)化，盡可能減少地震對我國人民和社會帶來的傷害，將損失降至最低。