摘要:本文就建築物抗震加固技術方法進行分析,重點對於隔震加固方法對比傳統抗震加固方法的有點進行分析,指出隔震加固方法更為適合現代建築隔震設計。
關鍵詞:建築隔震加固 技術對比
0 引言
由於以往社會經濟水平的限製及規範法規的不完善,存在著大量未考慮抗震設防、或雖考慮抗震設防但抗震設防目標比較低以及抗震功能性考慮欠周的建築。為確保這些建築的安全使用、發揮應有的建築功能,需要對其進行抗震鑒定與加固。另外,許多曆史建築、宗教建築、有重要意義的建築等也需在不破壞原有建築風貌的基礎上進行抗震加固。因此,能否充分利用原有結構,對其實施加固改造,並以較少的投資、較短的工期達到業主所期望的建築物的某種性能水準,已成為結構工程領域又一迫切需要解決的問題[1,2]。本文就建築物抗震加固技術方法進行分析,重點對於隔震加固方法對比傳統抗震加固方法的有點進行分析,指出隔震加固方法更為適合現代建築抗震設計。
傳統的加固方法隨著科學技術的發展,以及對地震機製和結構破壞機理的研究認識越來越深入,不斷取得新的發展。常見的工程加固原因有:①已有建築物的耐久性,使用不當,管理不當,年久失修,結構有損傷破壞,不能滿足目前使用要求或安全度不足時;②由於災害性事件(如地震、水災、火災、風災和爆炸等)的影響,結構產生開裂和破壞時;③當對建築物進行改建、擴建、加層,或裝修中需要對結構構建不止有所改變而影響原結構受力體係時;④由於設計和施工的原因導致建築物出現質量問題時;⑤由於業主對結構的性能目標要求的提高,希望通過加固方式來提高結構的性能水準;⑥曆史性建築和有重大意義的建築,在保護結構原有麵貌的前提下提高結構的抗震承載力。根據結構的形式、使用情況和實際鑒定結果,工程人員總結出了以下幾種常用的抗震加固方法:
1.1 磚砌體的混凝土板牆加固法。混凝土板牆加固類似於鋼筋網水泥麵層加固,具有較大的靈活性。首先,可根據結構綜合抗震nenglizhishutigaochengdudebudengzengshebutongshuliangdehunningtubanqiang。banqiangkeshezhiweidanmianhuoshuangmian,shenzhikezailoutijianbuweishezhifengbidebanqiang,xingchenghunningtutong。qici,caiyonghunningtubanqiangjiagushi,kegenjuyezhudeyitucaiyong“內加固”或“外加固”方案。采用混凝土板牆加固可更好地提高磚牆的承載能力,控製牆體裂縫的開展。
1.2 增設抗震牆加固法。該方法是目前對鋼筋混凝土結構和勁性鋼筋混凝土結構的建築物進行抗震加固的最基本的方法,為增加抗震牆,既有建築物中大致可通過三種方式形成抗震牆:①在柱與梁構成框架的空間內增設抗震牆;②將已有的牆體加固成抗震牆;③通過封堵牆體上的開洞形成抗震牆。此法利用新增的抗震牆來承擔主要的地震作用,減小結構的變形。
1.3 框架柱的加固方法。當結構受建築使用功能的限製,無法采用抗震牆加固時,這時可采用對原結構框架柱進行加固,通過加固可提高原構件的承載力,改善構件的延性,可使“強梁弱柱”體係改變為“強柱弱梁”體係,從而達到抗震加固的目的。加固柱子的施工方法根據加固目的的不同可分為提高強度的施工方法、提高延性的施工方法和使結構剛度趨於均勻的施工方法等。
1.4 增設支撐加固法。在鋼筋混凝土結構和鋼結構等各種結構的柱和梁構成框架的空間內,通過增設支撐進行抗震jiagu,qishigongfangfadeyoudianshizhongliangjiaoqing,gongqijiaoduan,kequebaojiegoudeqiangduheyanxing。zaijianzhudewaiweikuangjiazhongzengshezhichengshigongdetongshi,fangwudeneibuhainengzhaochangshiyong,danruguocaiyonggangzhicheng,zeyouyuqitongchangdoushianshoulaganjiansheji,zaiwangfudizhenzuoyongxiarongyichanshengququpohuai,qiehaonengnengliyouxian,zhenhouxuyaotihuan。
1.5 設置外部框架加固法。在建築物的外圍新增設高強度、高剛度的扶垛和空間框架,並與已有建築的主體結構連接,可保證已有建築物的必要支撐力和延性。該法適用於中、低層建築,前提條件是建築物四周必須有足夠的空地用來設置外部框架。這種方法還適用於對建築物的改、擴建工程。
2 隔震加固方法發展
隔震技術能夠減小結構的水平地震作用,已被理論和國外強震記錄所證實。國內外的大量試驗和工程經驗表明:隔震一般可使結構的水平地震作用降低60%左右,從而消除或有效地減輕結構和非結構的地震破壞,提高建築物及其內部設施、人(ren)員(yuan)在(zai)地(di)震(zhen)時(shi)的(de)安(an)全(quan)性(xing),增(zeng)強(qiang)震(zhen)後(hou)建(jian)築(zhu)物(wu)繼(ji)續(xu)使(shi)用(yong)的(de)能(neng)力(li)。隨(sui)著(zhe)隔(ge)震(zhen)技(ji)術(shu)在(zai)新(xin)建(jian)建(jian)築(zhu)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)不(bu)斷(duan)成(cheng)熟(shu)和(he)完(wan)善(shan),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)把(ba)隔(ge)震(zhen)技(ji)術(shu)用(yong)到(dao)對(dui)既(ji)有(you)建(jian)築(zhu)的(de)抗震修複與補強上。其思路是在充分利用已有結構的抗震能(neng)力(li)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),在(zai)需(xu)加(jia)固(gu)結(jie)構(gou)的(de)下(xia)部(bu)或(huo)層(ceng)間(jian)部(bu)位(wei)設(she)置(zhi)隔(ge)震(zhen)裝(zhuang)置(zhi),以(yi)隔(ge)離(li)和(he)吸(xi)收(shou)地(di)震(zhen)能(neng)量(liang)向(xiang)加(jia)固(gu)結(jie)構(gou)傳(chuan)遞(di),減(jian)小(xiao)結(jie)構(gou)的(de)地(di)震(zhen)反(fan)應(ying),提(ti)高(gao)結(jie)構(gou)的(de)抗震性能。隔震加固的形式分為基礎隔震加固和層間隔震加固。
近年來,越來越多國家開展了隔震技術的研究,縱觀世界隔震技術的發展,可以看出近年來隔震技術有如下特點:①隔震技術的應用範圍越來越廣,數量越來越多。早期主要應用於核電站等重要建築,近年來已在各種民用建築中得到廣泛應用。②隔震建築的結構形式日趨多樣化,已從早期主要應用於砌體結構、混凝土結構發展到鋼結構、組合結構等。③隔震設計規程日趨完善。美國、日本、新西蘭和意大利四個國家已頒布了建築隔震設計規程。我國也在 2001 年編製的《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)中增加了“隔震和消能減震設計”的內容,同時還編製了《疊層橡膠支座隔震技術規程》(GECS126:2001)。
基於隔震的加固技術具有以下特點:①在(zai)強(qiang)震(zhen)作(zuo)用(yong)下(xia),隔(ge)震(zhen)裝(zhuang)置(zhi)率(lv)先(xian)進(jin)入(ru)非(fei)彈(dan)性(xing)狀(zhuang)態(tai),大(da)量(liang)吸(xi)收(shou)或(huo)隔(ge)離(li)地(di)震(zhen)能(neng)量(liang),使(shi)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)保(bao)持(chi)彈(dan)性(xing)或(huo)不(bu)進(jin)入(ru)明(ming)顯(xian)的(de)塑(su)性(xing)狀(zhuang)態(tai),因(yin)此(ci),隔(ge)震(zhen)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)建(jian)築(zhu)物(wu)在(zai)強(qiang)烈(lie)的(de)地(di)震(zhen)作(zuo)用(yong)下(xia)仍(reng)能(neng)保(bao)持(chi)很(hen)高(gao)的(de)安(an)全(quan)度(du)。
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