工程抗震加固技术探讨

摘 要：地震是人类需要面临的最为严重的自然灾害之一，具有一定的突发性和较低的可预报性，并会带来巨大的损失。随着我国经济的不断发展，对建筑的抗震能力要求更高。本文简要阐述了工程抗震加固技术，并在此基础上，详细分析了新的抗震加固技术。

关键词：工程 抗震 加固技术

1、常见的加固技术

《规程》规定：对房屋抗震承载力不足时，宜采用的加固方法有：拆卸或墙设抗震墙，对已开裂房屋进行修补和灌浆，面层或板墙加固，外加柱加固，包角或镶边加固，支撑或支架加固；当房屋整体性不满足要求时，应采用的加固方法有增加墙段，设钢拉杆，增设托梁，增加现浇层等；对于易倒塌的部位，宜采用的加固方法有：增强连接，减少悬挑长度等。工程上用得较多的方法有如下几种：

1.1外包型钢加固法

所谓外包钢加固法，是指在混凝土结构外部利用型钢进行包裹，促使建筑结构的抗震能力有所提升。这种加固法有两种类型，即干式与湿式两种。这种加固方法大多使用于混凝土截面尺寸无法增加，但在实际使用过程中又需要更高的抗震能力的建筑结构。在使用这种加固方法的过程中，一般利用化学灌浆进行加固，此时需注意型钢表层温度应不超过六十摄氏度。此外，若是环境中具有腐蚀性能的物质，应及时采取可靠的预防措施。

1.2预应力加固法

这种加固方法主要利用外部的预应力的钢拉杆等对建筑结构进行加固。这种方法主要适用于对承受能力要求高，但所占空间又比较小的建筑物。但这种方法的适用范围比较有限，不适用于温度较高的环境中的建筑，也无法用于建筑结构收缩逐渐变大的建筑结构。

1.3增大截面法、高强钢绞线网+高强聚合物砂浆面层加固法

增大建筑物的承重结构的受力面积来提高其承载能力。优点是技术简单、适应性强；缺点是需要受力构件表面上一定要平整、加固周期长、湿法作业、现场环境差。

1.4 FRP（纤维复合材料）加固法

在构件表面上涂环氧树脂并粘贴FRP材料来增强构件的结构性能。优点：不增加结构自重；缺点是使用局限性（只针对受拉受弯构件），费用较高。

2、新型抗震加固技术概要

新型加固技术由于其能够大大降低甚至消除抗震加固施工对建筑功能的中断和影响，在不破坏建筑物使用功能的前提下，实现对建筑物抗震性能的提升。目前这类技术在地震多发国日本广泛被运用，是未来新型加固技术发展的趋势。

2.1“不入户”附加子结构加固

附加子结构加固方法是将附加子结构与既有建筑通过特殊构造结合起来，形成一个新的受力体系。此方法通过增加侧向刚度以实现整体结构抗震能力的提升和改善既有结构的受力状态，形成更加合理的受力体系，从而有效降低结构的层间位移和总位移，更充分的利用结构的抗震性能，达到抗震加固的目的。这里套用吴良镛先生提出的“有机更新模式”可以很好的诠释这一抗震加固方法。其特点有：大部分施工作业都在室外完成；结构布置灵活；施工周期短；建筑的功能和使用影响较小。此类型加固方式主要有：外附钢支撑、外附钢框架和外附钢支撑框架等。

附加钢支撑加固，不占用室外空地，适用于建筑物周围空间较小的情况。附加钢框架加固适用于中、低层建筑（如：小区住宅、学校教学楼、办公大楼等），前提是建筑物四周必须有一定的可使用空间，用来设置外附框架，但同时如果对外附框架增加的建筑面积加以合理利用，可使建筑面积转化为可使用面积。附加钢支撑框架加固，结合钢支撑和钢框架很好的结构性能，形成共同受力结构体制，主要适用于抗震设防要求较高的地区。

2.2消能减震技术

消能减震技术的原理是在结构抗侧力构件中设置消能部件（一般为阻尼器），通过其局部变形提供附加阻尼，来耗散或吸收由地震输入结构中的能量，减少主体地震反应，实现消能减震的目的。比较常用的有摩擦型阻尼器、粘滞性阻尼器和粘弹性阻尼器等。此方法m用于墙体较少的中、高层框架结构，通常在新建的高层建筑中采用较多，随着建筑老龄化及国家抗震要求不断提升，在既有建筑加固改造的工程中也越来越受到重视。

2.3阻尼器和“不入户”附加子结构加固技术的结合使用

在地震多发区和一些有特殊要求的建筑，将外附子结构与阻尼器组合使用，充分利用各自的特点，提高附加子结构的耗能能力，进一步改善既有建筑的抗震性能，来抵抗更加强烈的地震作用或者大幅的降低建筑物的地震反应。比较典型方法的有外设减震支撑和外附柱型消能减震技术。

外设减震支撑方法与外附钢支撑方法结构形式相类似，是指在建筑物的外侧设置减震支撑，并在钢管支撑的芯材处采用摩擦阻尼器的支撑，使其吸收地震时建筑物的地震能量来提高既有建筑物抗震性能的方法。其特点是建筑物的使用功能基本上不受施工的影响，而该加固技术也可以大幅度减少工时、降低造价，并且不会产生多余的建筑垃圾，符合当今流行的绿色建筑概念。

外附柱型消能减震技术与外附钢框架法结构形式相类似，是指在外附钢框架柱的中段设置钢阻尼器，用阻尼器来对外附钢框架进行减震加固，避免地震力对外附钢框架造成不利的影响，增强了外附钢框架抵抗地震的能力，进一步改善既有建筑的抗震性能。其特点是可以避免因加固斜撑对窗户视野和采光的影响，具有建筑功能意义上的吸引力。

3、工程中的新型抗震加固技术

3.1新型抗震加固技术

在抗震加固新技术中，最为典型的是日本研发的高弹性材料加固工法。这种技术主要通过在建筑物加固过程中，在抗震带涂上粘合剂并将其固定在支柱上的方式实现的，与其他加固方法相比，这种方法的操作相对简单，且经费耗用也较少。另外，这种加固方法还能够采用预应力的加固方法，即首先对FRP施加预应力，再将其外贴到结构上，达到对结构进行加固的目的。采取这样的加固方式，能够有效克服FRP材料本身的缺点，对结构进行刚度与强度的同时加固。除此之外，增设斜撑加固、框架加固等也是有效的新型加固方式，这些方式都是通过增设的部分实现地震力的分担，进而提高建筑抗震能力。

3.2新型减震加固法

减震加固的主要原理是在结构抗侧力构建中设置消能构建，大多采用阻尼器，借助局部变形提供附加阻尼，以吸收或分散地震力，进而达到对建筑抗震能力提升的目的。加固时能够选择的阻尼器种类较多，目前大多选择摩擦型阻尼器、粘弹性阻尼器等。摩擦型阻尼器是利用摩擦耗能装置，通过元件的互相滑动摩擦，以消耗掉原本需要结构承担的部分地震力。目前研发的这类阻尼器主要分为普通摩擦型阻尼器、pall摩擦型阻尼器、摩擦剪切角阻尼器、多级摩擦型阻尼器等类型。摩擦型阻尼器通常在结构需要承受的地震力度较大时才会启动，也就是说，针对强度较小的地震力或其他自然力的防御能力与减震能力都比较低。

3.3高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术

所谓高性能钢丝符合砂浆薄层加固技术，主要是对混凝土构件进行表层处理，将钢筋网铺设在其表面，再涂抹性能较高的砂浆，促使加固的部分能够与混凝土部分实现对地震力的共同承担，以达到提高结构抗震能力的目的。这种技术主要通过提升建筑结构本身承载力的方式，包括承受能力以及延性等，进而实现抗震能力的提高。另外，与其他方法相比，这种方法的操作原理与抗震工作原理也比较简单，不需要过于专业的操作知识等。这种方法的施工程序比较简单，需要的经济投入较低，具有较大的发展空间。

结语

综上所述，伴随抗震技术的不断发展，以及我国建筑技术的不断进步，抗震加固方法也逐渐多样化。并且，不同的抗震技术有着不同的优势，不仅有效降低了地震灾害对建筑物带来的伤害，还为我国建筑事业的发展提供了重要的支持力量。

参考文献

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[2]李英民，刘建伟，周自强.基于性能的抗震加固方法在框架结构中的应用[J].建筑结构，2012，07：88-92.