试析结构抗震与减震加固方法的应用

彭莹莹

【摘要】结构抗震是建筑物加固过程中的一个重要工作。我国是一个地震灾害频发的国家，随着我国科学技术不断发展，建筑物抗震减震技术也在不断进步，建筑物抗震减震相关的标准越越来越高，但仍然有大量的建筑物原有抗震能力達不到国家规定的标准，需要进一步进行抗震和减震加固。建筑物的结构抗震加固并非是针对架构中某一部件进行局部加固，而是需要对建筑物结构进行整体抗震性能加强。文章主要分析了结构抗震与减震加固方法的应用，以供参考。

【关键词】抗震加固；减震加固

引言

结构抗震与减震加固是对建筑物的结构稳定性进行检测、评估、补修以及加固改造过程的一个总称，对建筑物的稳定性有极为重要的意义。基于此，文章先分析了具体的方法，然后结合实例分析了具体的应用。

一、结构抗震和减震加固的方法

1、增强构建加固法

增强构建加固法是在无法使用增设构件加固时使以及用的方法，即对建筑物原有的构件进行加固处理，提高其承载力，改善其延性，进而达到提高其抗震性能的目的。这种加固方法主要分为外粘型钢加固、粘贴钢板加固、粘贴纤维增强复合材料加固等方法。在需要大幅度提高建筑物截面承载以及抗震性能的刚劲混凝土梁柱等建筑物构件加固时，使用外粘型钢加固法比较合适。这种加固方法主要是利用灌浆或者焊接等方式用型钢将构件的四边或者两个角从外部包裹住，让型钢和建筑物原有构件一起承担荷载以及地震应力作用，以对建筑物原有构件进行约束来提高其承载和变形能力。这种加固方法的主要优点在于施工简单、工作量小，建筑物的截面尺寸变换小，自重变化小，但承载力得到明显提高，且建筑物的整体构件刚度和延性也得到了改善。钢筋混凝土受弯、偏心受压和受拉，使用粘贴钢板加固法比较合适，这种加固法主要是将利用建筑结构胶将钢板粘在混凝土结构表面之上，这种方法会让应力同时作用于钢板和混凝土构件，达到提高建筑物承载性能的目的。这种方法的主要优点在于加固方式简单、迅速，对建筑的外形等方面的影响不大。

2、砌体加固方法

在用这种方法进行加固时，应当保持对原有结构不产生新的损坏的情况下进行，再者就是对结构的整体性要有一定的提高。要达到以上的效果，方法一可以给房屋增加相应的圈梁和构造柱，这种加固方法使得房屋的整体性得到一个很大的改善。方法二在墙体中进行注浆，这样可以使各层墙体之间可靠连接在一起，能有效提高墙体的承载力。对于注浆的材料，要根据砌体的结构来进行选择。

3、混凝土结构加固方法。

方法一是外部粘钢加固法，这种方法现在被施工单位广泛使用，因为这种方法主要的特点就是耗时短。方法二可以用性能较高的粘结剂将碳纤维粘在墙体的表面处，使两者可以相互结合起来，这样做同样可以有效的提供构件的承载力。因为碳纤维在性能上比较稳定，这种复合材料具有非常高的耐久性和耐腐蚀性，轻质高强，所以这种碳纤维就被普遍的运用于防震加固工程上。方法三是用和原来结构一样的材料。以此增加构件的截面面积来进行加固，这种加固方法可以有效的让构件的性能得以提高。

4、隔震减震加固法

隔震减震加固法主要是将隔震技术加入到抗震加固之中，利用隔震层将地震产生的应力均集中到隔震层之上，减小地震能量由下向上的传递，进而减小地震对建筑物架构的影响，提高建筑物的抗震能力。隔震减震加固法的主要优点在于加固效果优秀，不影响建筑物的功能。但也存在工程建设核对维护步骤繁杂的缺点。耗能减震加固是在建筑物某些原有构件上增设耗能阻尼减震装置，以此减小地震对建筑结构的影响，起到抗震作用。这是一种新的抗震技术，也是一条新的抗震途径，以增加结构能量达到抗震作用，并非以改变建筑结构的刚度和延性进行结构加固。据相关研究表明，这种抗震方式相交于传统的结构抗震加固方法，地震反应测量减小了50%左右，其减震体系构建成本相较于传统的结构抗震加固方法减少了8%左右，具可以获得社会经济效益。

二、建筑结构抗震与减震加固应用分析

按照建筑结构抗震设计的理论分析及影响因素，以某建筑工程为例，分析抗震设计的实践应用。该工程位于市中心位置，临近交通道路，地基占地面积9969m2，建筑南侧、东侧是一处投运的轻轨站，增加了该工程抗震设计的压力。该工程地上22层办公楼房，高度97.60m，周围包括5层裙房，层高3.97m，主楼设有3层地下室，部分有4层、1层的地下室，用于停车、存储设备，地下室面积96298m2。该工程抗展级别为：主楼丙类，裙房乙类、烈度7度。

1、抗震结构选型

该工程抗震结构选择，不仅要规避地震风险，还要降低工程项目对周围轻轨交通的干扰。该建筑的主体材料是钢筋混凝土，地下室局部选用了嵌固端，用于提高建筑结构的抗震水平，该建筑项目中涉及到了大跨度施工，容易影响抗震设计的效果，建筑框架梁中使用了预应力筋，优化建筑结构的体系。为了降低建筑自重，推进钢结构的使用，重点改进框架部分，符合建筑抗震结构选型的需求。该建筑抗震结构选型原方案中规定，主楼轴线间距为9.0--10.2m，现对其实行调整，具体为：6，10处轴线间距改为12m，主楼4层以上的轴线间距均改为12m，而4层以下暂时保持原方案的数据，主楼3层到4层的位置处，设计转换析架，维护结构应力的稳定性。

2、抗震基础设计

因为该建筑项目所处的环境较为复杂，地质环境、工程环境等，都面临着诸多影响因素，所以建筑抗震的基础设计部分，必须控制周围因素的影响，加强建筑基础结构的控制力度。基础中选用了中内径850的钻孔灌注桩，总长55m，单桩的承载=3000KN，通过计算得出该建筑的沉降约为20mm，为了预防该建筑对轻轨交通的影响，该建筑在抗震基础中引入了隔震设计。抗震基础设计，与该建筑整体存在密切的关系，通过隔震设计，加固建筑基础，阻碍地震力的传输途径，既可以强化基础抗震的水平，又可以减少地震力对上部建筑结构的冲击，该建筑的隔震设计中，使用了混合隔震装置，以此来控制基础抗震设计。

3、上部结构设计

该建筑上部结构的抗震设计中，出现了制约问题，比较明显的是结构超限现象，由于建筑平面、竖向等设计未达到规范的状态，引起了结构超限的问题。例如：建筑企业在上部结构施工中发现，2层主楼以及周围的裙房楼板，存有大幅度的开洞问题，除此以外，3层、6层的裙房位置也出现了开洞问题，严重干预了工程扭转的规范性，降低了上方结构抗震设计的水平。由此，该建筑工程在上方结构抗震设计中，提出了预防结构超限的措施，如：第一，楼层改用弹性楼板，但楼板有开洞现象时，按照楼板的刚度需要，调整楼板的厚度，促使其达到抗震的设计刚度；第二，维护竖向构样的连续性，消除构件中潜在的震动风险，维护竖向节点的可靠性，进而解决了刚度过集中的问题，以免上部结构抗震中出现突变的危险情况。

结束语

我国目前的的建筑物结构抗震和减震研究工作正在进行当中，其主要研究的类型有增强构建加固法砌体加固方法、混凝土结构加固方法以及隔震减震加固法等几种常用的抗震加固法。文章具体过程应用抗震和减震加固方法进行结构加固，其抗震效果良好，能够满足国家规定的抗震相关标准。

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