浅议房屋建筑抗震加固技术

摘要：随着生产技术的发展和生活水平的提高，人们对房屋结构的抗震技术提出了更高的要求。本文以尼泊尔和智利地震灾害为背景，提出增强房屋建筑的抗震性能措施，以达到提高建筑的整体抗震能力与抗震目的。

关键词：房屋建筑；建筑设计；抗震作用

据有关调查统计，地震灾害是导致建筑物倒塌的首要因素。2015年4月尼泊尔发生8.1级强震造成了8000余人遇难，而智利的8.2级强震却只造成十多人遇难，导致这种情况发生的一个重要原因是，尼泊尔多数房屋建筑质量较差，几乎没考虑抗震标准，而智利的建筑抗震技术好、标准高、执行严，智利的建筑物广泛采用“强柱弱梁”的抗震设计，建筑的主要支撑是钢筋混凝土立柱，还用钢制框架加固。这种防震设计理念不是建造坚不可摧的建筑，而是尽可能缓冲，释放地震能量，最大限度地保全建筑。我国地处世界两大地震带（环太平洋地震带、喜马拉雅至地中海地震带）的交汇处，因地质地理构造的特点，属于地震多发国家之一。因此，提高房屋建筑的抗震能力，是保护人们安全的最直接措施。

一、我国房屋建筑的结构形式

建筑的形式有多种多样，加上其房间面积大小、开间进深以及组合方式的不同，相应采用的结构也就有所不同。目前，我国房屋建筑的结构形式主要有以下几种：（1）以砖石为主要建筑材料的砌体结构，以粘土砖作为主要的承重结构，砖的形状及强度决定了房屋的强度，砖的形状越规则，砂浆的强度越高，灰缝越薄越均匀，砌体的强度就越高，房屋的耐用年限就越长，具有施工技术简单、造价较低、保温性和隔音性好的优势，是在房屋建筑中运用最为普遍的结构。（2）以钢筋混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架―剪力墙结构、钢筋混凝土剪力墙结构。（3）以钢材为主要建筑材料的钢结构框架以及钢与钢筋混凝土的组合结构。其中，砌体结构和框架结构多见于多层建筑，钢筋混凝土剪力墙结构多用于高层住宅；框架结构或框架―剪力墙结构多用于公共建筑，砌体结构或钢筋混凝土剪力墙结构则多为住宅。

上述各种结构形式的抗震性能（指结构在大震和小震下的表现各不相同）各有千秋，框架―剪力墙结构和钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较好，而框架结构和砌体结构的抗震性能相对差一些。

二、房屋建筑抗震技术的应用

近年来，随着科学技术的发展，新思想、新材料、新技术得到了大量的应用，这大大丰富了提高建筑抗震性能的手段，其中，隔震和消能减震就是建筑结构减轻地震灾害的两种技术。

1、隔震技术。目前，国际上较热门的工程抗震新技术就是隔震技术，它是通过把如橡胶隔震垫等隔震消能装置安放在结构物底部和基础（或底部柱顶）之间，来隔开上部结构和基础，从而改变结构的动力作用和动力特性，有利于减轻结构物的地震反应。隔震技术主要适用于较重要的如学校、医院、商场、科研机构及重要的指挥职能单位的低层和多层建筑。

2、消能减震技术。消能减震技术主要用于高层或超高层建筑，其原理是指在建筑结构的某些部位，如节点、剪力墙、支撑、连接件或连接缝等，设置消能元件，通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来耗散或吸收地震能量以减小主体结构的水平和竖向地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，以达到减震抗震的目的。

三、增强房屋建筑的抗震性能措施

1、合理设计

我国大部分地区的房屋抗震设防烈度为7度，北京等少部分地区为8度。资料显示，建筑抗震设计时，多高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据设防烈度、结构类型和房屋高度，采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

设计单位应当按照抗震设防要求和工程建设强制性标准进行抗震设计，并对抗震设计的质量以及出具的施工图设计文件的准确性负责。首先，慎重选择建设场地。建筑场地事关建筑安全，要坚决避开地震断层、滑坡泥石流等危险地段，应避开地震时可能发生地基失效的松软场地，应选择坚硬场地。其次，综合运用抗震原则，严格遵守《建筑抗震设计规范》，树立建筑抗震理念，注重建筑规则性，通过合理的空间组合与艺术处理实现建筑目标，不应一味追求 “奇、特、怪”的处理手法。第三，合理选择建筑结构体系，应根据建筑方案设计（平面布置、建筑高度和层数、空间要求等），结合抗震设防类别、抗震设防烈度等因素合理选择结构体系，以刚度、承载力和延性为主导目标，多道防线刚柔结合，使结构具有多道支撑和抗水平力的体系，同时保证结构体型简单，结构传力和受力途径直接，整体结构和结构构件共同作用，应优先选择整体性较好的现浇钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、剪力墙等结构体系，逐步加大各类钢结构的应用范围，积极采用隔震消能等抗震新技术，少用或慎用各类砌体结构。第四，设计中要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，使结构具备足够大的、适当的承载能力、延性和耗能能力，以及以减少地震作用下的位移和扭转的刚度；第五，结构布置要力求使刚度、质量、延性、几何尺寸等规整、对称、均匀，避免突然变化。

2、正确施工

合理的抗震设计必须通过高质量的施工才能起到抗御地震的作用，只有把好抗震设计和施工两道关才能有效地提高建设工程的抗震性能。要根据房屋建筑特点，编制科学合理的施工方案，对项目进行分级管理，做好施工准备，组织相关人员认真学习图纸，并进行自审、会审工作，将房屋建筑抗震设防作为专项审查内容，编制抗震设防工程总的施工方案，针对细节及重要部位进行详细说明，做好质量通病的防控，以便正确无误地施工。建设单位、施工单位应当选用符合施工图设计文件和国家有关标准规定的材料、构配件和设备，落实具体计划，形成切实可行的实施计划系统。施工单位应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准进行施工，并对施工质量负责。以木柱人字架坡顶房结构为例，这类房屋的主要抗震措施有：①在梁柱节点处加斜撑；②屋架间加剪力撑；③山柱移至里墙皮；④隔墙采用轻质材料，屋顶可以做成泥顶或瓦顶。

3、房屋加固

对房屋建筑进行加固改造，也是增强房屋建筑抗震性能的有效手段。混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。直接加固一般包括加大截面加固法、置换混凝土加固法、有粘结外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维增强塑料加固法、结构胶植筋加固法等。对于木结构房屋的抗震加固应根据实际情况，采取减轻屋盖重力、加强构件连接、加固木构架、增砌砖抗震墙、增设柱间支撑等措施；对于土石墙房屋的加固，则可根据实际情况采取加固墙体、加强墙体连接、减轻屋盖重力等措施。

四、结语

近年来我国经济技术水平的快速发展，逐步加大工程建设投入，做好新建工程的抗震设防，对原有未经抗震设防的工程进行抗震加固，是减轻地震灾害最直接、最有效的途径和方法。因此，做好防震减灾工作，需进一步提高对建设工程，特别是房屋建筑抗震设防重要性的认识，不断增强建筑物的抗震或隔震、消能减震能力，切实保证建筑物抵御地震灾害的可靠性，努力降低地震对人民生命财产造成的危害。

参考文献

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