浅谈建筑结构抗震加固方法

【摘 要】近几年我国地震灾害多发，地震中伤亡人数多的一个主要原因是房屋的抗震性差。在人口越来越密集，建筑物越盖越高的今天，地震给人类带来的灾难性影响也越来越大。如何加强对现有建筑抗震性改造，如何加强新建筑的抗地震灾害能力，需要建筑行业从业者从理论和实际出发，不断的进行研究。

【关键词】建筑结构；抗震；加固

地震是一种自然现象，是人类难以预知，难以抵抗的自然灾害。地震造成地壳板块的断裂、变形，形成的巨大应力，使建筑物产生极大的影响，即地震反应，包括加速度、速度与位移，容易造成建筑物的倒塌，给人类生命与财产形成巨大损失。因此，研究如何加强建筑物的抗震能力，以抵挡地震灾害，意义重大。

一、建筑物抗震鉴定标准

对于建筑物是否抗震，或是做抗震加固，第一步是要根据实际情况，对建筑物是否抗震做出鉴定，科学的鉴定才能知道设计与建成的建筑是否抗震，然而对建筑物的检验试验难度较大，这一点在国内外都不容易做到，只有不断的完善现有的建筑技术，才能做出来真正扛得住地震的建筑。

1.现有的建筑物抗震鉴定原则

现有建筑物抗震鉴定的设防目标，对于世界各国，对于不同时期都有不同方法。而随着国际抗震技术的交流，工程师们普遍倾向于这样的观点：即在多遇的小震作用下，建筑物不应发生破坏；在中等地震作用下允许建筑物发生破坏，其破坏程度应在稍加修理或不需要修理就可继续使用；在罕遇的地震作用下，允许结构发生严重破坏，但应确保主体结构的安全，防止倒塌伤人。其中对于小震、中震、大震的定义，我国《建筑抗震设计规范》认为视依据对地震危险性分析的基础上，运用概率分析的方法给出。针对我国老旧房子与新房子的工艺差别很大的现象，我国认为已有建筑的鉴定目标是“经修理后仍可继续使用”，新建建筑的设防目标是“经一般修理或不经修理可继续使用”，表述不同，差别很大。

现行抗震鉴定的准则是根据《民用建筑可靠性鉴定标准》中所述，建筑物的可靠性分为安全性鉴定与正常使用性鉴定。分别从承载能力极限状态与正常使用极限状态出发，鉴定的根据是通过检查现有建筑的设计、施工质量和现状，从抗震角度出发，按规定的抗震设防要求，对其在地震作用下建筑物的安全性进行评估。

另外，建筑结构的抗震性鉴定也不是针对所有的建筑物，除了对一般民用建筑和工业建筑外，还有水利工程、电力工程、电信、石油、铁路等特殊建筑或是国家生命线工程。鉴定的对象不仅仅有整体工程、单个建筑，还有关键构件等，分为整体鉴定与局部鉴定。虽然抗震鉴定对于实际的地震情况只是事前的预防，并不一定完全符合实际，但却是一个重要的评估建筑稳定性与抗灾性的手段。

二、抗震鉴定的方法

1.抗震鉴定分以下几步。一是对原始资料进行搜集，原始资料包括勘探报告、施工图、施工记录和竣工图、工程验收资料等等，对不全的资料，或是时间太久的资料要进行必要的补充实测；二是实际建筑现状的调查，了解实际情况与原始资料相符合的程度以及建筑物的破损状况与施工质量；三是对以上两种调研结果进行抗震能力分析；四是得出鉴定结论和治理对策。

2.综合抗震能力鉴定。主要包括：一是房屋的现状如何，有无明显缺陷；二是结构、框架、高度是否达标；三是结构的整体牢固性检查；四是局部易损部位的检查；五是结构抗震承载力的判别。

三、建筑物抗震加固的方法

1.抗震加固原则

抗震加固是为了提高建筑的综合抗震能力，因此要以加固效果为衡量的总体标准。其中要保证建筑物整体的抗震性和局部构件的抗震性，防止抗震不均匀。同时，在震动的损伤情况上不破坏建筑的使用性。

抗震加固的基本原则有，一是抗震加固前必须作出抗震鉴定，对于危房，又没有历史价值的，予以拆除；二是抗震加固的重点是国家生命线工程和居民住房。三是先整体后局部，不能忽视局部构件，尤其是关键位置与容易造成人身伤害的位置。

2.常用的加固抗震方法

2.1直接加固法

混凝土结构的加固方法主要有：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、受弯构件外部粘钢加固法以及其它加固法等。首先，加大截面加固法是用同种材料增大构件截面面积以提高被加固构件的承载能力。外包钢加固法，是在钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法，这种方法相对于前者构件截面尺寸增加不多，但构件承载力可大幅度提高。预应力加固法即采用外加预应力的钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法。受弯构件外部粘钢加固法是用建筑结构胶将钢板粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面进行加固。

2.2间接加固法

间接加固法是根据需要在既有建筑的特定部位增设抗震装置，在地震时，以减小建筑结构的加速度和位移，从而达到减震的效果，间接加固方法一般都是针对整体结构进行抗震加固。

间接减震加固一般有以下几种方法。一是房屋隔震技术。就是通过将建筑物的特定层设计建造为隔震层。隔震层通常放在基础层上，或是根据当地实际设计成建筑的一个特定层，需要该层所有的钢筋混凝土框架柱的刚度大、水平侧向刚度小，通过隔震层的相对位移，达到降低结构加速度的效果。二是消能减震技术。就是通过在关键部位设置阻尼器以减小地震对其损害的减震技术。三是增设剪力墙加固技术与消能减震的道理一样，通过设置剪力墙对地震的应力做一缓冲，以减小地震带来的损害。

2.3梁柱节点的抗震加固

在竖向荷载作用下，中柱节点核心区受剪力较小，边柱节点核心区受剪力较大。在水平荷载作用下，节点受的水平剪力很大，在水平剪力和轴向压力的共同作用下，节点核芯区将产生很大的斜拉力，使混凝土产生斜裂缝。另外，梁的纵向钢筋的粘结应力也很大，当超过粘结强度时钢筋发生滑移，造成极大的破坏。

对节点进行加固可以用直接加固的几种方法，需要注意以下原则，一是要根据结构实际受力确定加固方案；二是构件的计算截面积应采用实际有效截面积，并考虑结构在加固时的实际受力情况；三是进行结构的承载力验算时应考虑实际的荷载偏心、结构变形、温度作用等因素造成的应力不同。

2.4砖混结构抗震加固的原则

砖混结构房屋与混凝土结构的房屋抗震加固的方式上有所差别，由于其多采用粘土砖和混合砂浆砌筑，其抗压强度相对较低，尤其抗拉、抗剪强度较差。其加固原则，第一，要根据抗震鉴定分析，采用房屋整体加固、区段加固或构件加固的方法，来提高综合抗震能力。第二，加固或新增构件的布置，新增构件与原有构件之间应有可靠连接。第三，加固所用材料类型与原结构相同时，其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级。第四，对非刚性结构体系的房屋，应选用有利于消除不利因素的抗震加固方案。第五，当选用区段加固的方案时，应对楼梯间的墙体采取加强措施。

四、对建筑抗震加固发展的展望

随着建筑科技含量的提升与建筑楼层的增高，我国建筑对于抗震的要求越来越高。建筑的水平与国家的经济实力息息相关，在设计与建造初期，用什么样的设计与用什么样的材料，首先决定了建筑的抗自然灾害能力。同时，抗震加固的理念，也决定了建筑是否能经得起地震灾害的考验。很多建筑在建造前，或是开发商为了追求利润，就没有把防震作为一项主要的任务来抓，因此，很多建筑的抗震能力很差。基于此，一定要在建筑抗震设计规范上严格执行，严格把关。在鉴定标准和审查规范上，提高对抗震性能的校核，并进一步改进、补充、完善各类建筑抗震规范及鉴定加固标准，这是增强我国建筑抗震技术，提高建筑物质量的基础。

参考文献：

[1]王满生，刘辉.钢筋网水泥砂浆加固砖墙的抗侧承载力和刚度计算[J].工程抗震与加固改造.2011（06）.

[2]张文芳.砌体墙的面内受弯损坏形态及其抗震优势实例剖析[J].土木工程学报.2010（1）.

[3]吴迪，熊焱，崔杰，罗奇峰.汶川8.0级地震中汶川县城房屋震害及其加固情况分析[J].地震研究.2010（02）.