结构设计现有建筑结构抗震鉴定及加固设计初探 王一舒

发表时间:2020/2/3   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:王一舒 王艳荣
[导读] 摘要:随着社会的发展,人们对自然资源的开发利用也越来越多,对资源的过度开采使自然环境恶化,同时随着地壳的不断变动,导致地震的发生频率在不断地变高,对我们的人身财产安全产生了很大的危害。
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        摘要:随着社会的发展,人们对自然资源的开发利用也越来越多,对资源的过度开采使自然环境恶化,同时随着地壳的不断变动,导致地震的发生频率在不断地变高,对我们的人身财产安全产生了很大的危害。于是这就要求我们在建筑工程领域,在建筑的防震、减震方面进行改进。该文主要介绍了我国建筑在抗震鉴定方面的现状,同时基于当前抗震鉴定设计要求,分析了抗震鉴定的主要方法及内容。并结合实际工程理论,论述了当前比较常见的加固设计及措施,探讨了如何最大限度地减少地震中人员及财产的损失。
        关键词:建筑结构;抗震鉴定;加固设计
        引言
        在建筑设计中,考虑建筑结构的抗震设计意义重大。近年来,地震灾害对我国造成了很大的影响,但是由于地震发生的无序性和危害性,难以准确地对地震的发生进行预测,所以提高建筑设计的抗震性能,减少地震造成的人身伤亡和经济损失非常重要。本文针对建筑结构的抗震设计进行分析,以期为现代建筑结构抗震设计水平的提高提供理论参考。
        1抗震设计理念概述
        高层建筑设计过程中,需要对抗震结构投入更多的时间和精力,使建筑的安全性更符合人们的需要。抗震结构设计要考虑多个方面的内容,建筑设计人员要基于对抗震结构与建筑材料性能掌握的基础上,采取针对性的措施对建筑结构进行综合设计,确保抗震性能良好。在建筑抗震设计中,需要遵循以下原则:(1)整体性原则。建筑物抗震性能设计,需要考虑建筑物整体可以承受的震级,所以,建筑结构的整体性是抗震设计中需要考虑的重点方向,从整体出发,确保建筑物在地震来临时有良好的抗震性能非常必要。(2)确保建筑结构的刚度满足抗震要求。基于对建筑物刚性需求的考虑,如果建筑物刚度不符合要求,抗震性能将大大减弱,发生地震时,建筑会受到严重的损坏。所以,设计人员在设计中需要考虑建筑物的刚度,控制建筑结构产生的变形。
        2抗震鉴定的内容与方法
        2.1建筑抗震鉴定的要求
        建筑抗震鉴定有4个要求。1)建筑物需要有原始的建筑资料,例如竣工验收报告、勘测报告、建筑设计图纸等,如果建筑资料缺失,通过对建筑物的实际测量加以补充。2)需要对建筑物的实际情况进行调研,通过比照原始资料,可以判断出当前建筑的质量和维护情况,通过对比当前的抗震建筑数据,找出当前建筑的抗震不足。3)要详细、充分的调查建筑物布置、构造、承载力等特点,通过确定以上情况分析建筑物的综合承载能力。4)通过深入调研建筑各构件的抗震能力,进而鉴定整体的抗震能力,建筑物如果不能符合抗震鉴定的要求,需要抗震鉴定单位建筑提出的意见和对策。
        2.2建筑抗震方法的鉴定
        建筑的抗震鉴定主要有2种级别:一是以建筑抗震验算为主,二是建筑构造鉴定,并辅以宏观控制。例如在建筑进行抗震鉴定时,如果满足第二种建筑级别,就可以说这这栋建筑抗震鉴定为合格,不需要进行第一种鉴定。如果建筑不满足第二种鉴定的某些要求,就需要进行第一种鉴定级别。例如钢筋混凝土的一级鉴定,要对建筑进行抗震的措施检查及抗震承载力验算,如果不符合规定要求的抗震性能,则建筑物必须进行加固,反之可以不用进行抗震加固。
        3建筑抗震设计中的主要问题
        3.1建筑体型设计问题
        建筑物的体型与其实际情况有较多联系,是建筑物的平面形状和立体空间形状的结合体。同时对体型而言,在整体的形状设计上要遵循简洁与规则的要求。建筑物平面形状的设计上,使用矩形、圆形和方形等对称规则的形状,这些都是较好的结构体型(结构形心与重心比较接近重合,地震反应以平动为主,扭转效应小)。

而在整个结构设计上,要尽量减少外凸和内凹的设计形状,尽量减少不规则形状的出现(结构形心与重心难重合,地震时扭转效应大)。同时在建筑物的设计上,需使用对称侧翼,若出现不对称侧翼或不规则的情况,容易出现相关的质量问题。
        3.2建筑平面布置设计问题
        建筑物的平面设计有着重要的作用,通过良好的平面布置可提升整体结构的稳定性。首先要通过平面设计来确定建筑物的整体形状,通常的设计过程中,可优先选择矩形、方形、圆形等有利于结构的合理平面设计,同时建筑物的抗震能力与其结构布置有着重要联系,通过合理的设计能保证建筑物的抗震能力得到提升。抗震能力提升的关键即质量和刚度问题,如果建筑物平面布置能使结构的质量和刚度均匀、对称,避免局部突变的出现,可使抗震扭转效应降到最低。对结构抗震设计而言,高层结构常用的主要水平力抗侧构件为剪力墙,剪力墙的合理均匀、对称布置能提升建筑物的整体抗震性能,避免地震时引起较重的人员伤亡和财产损失,因此在建筑结构的设计上,要注重剪力墙等抗侧构件的合理布置和设计,将建筑平面设计与结构抗震墙布置设计融合在一起,做到建筑物的平面布置方案合理,从体系上保证建筑物的抗震能力。
        4常见的加固设计思路与措施
        4.1加固裂缝本身
        建筑结构抗震加固处理时,要依据实际情况选择合适的方法,自身加固方法主要包括:水泥浆灌注加固、环氧树脂加固法、铁把锯加固等。铁把锯加固方法就是直接加固建筑物结构存在裂缝的地方,通常选择φ6㎜的钢筋弯折而成,保证长度超出两侧缝隙0.2m以上,直接将两侧弯曲成0.1直钩,保证建筑物的加固效果。
        4.2结构外包加固技术
        在外包加固中,主要有钢筋混凝土面层、水泥砂浆面层、钢网水泥砂浆面层和钢构件网箱加固四种方法。外钢筋混凝土面层主要用于加固钢筋混凝土柱、梁和砖墙。水泥砂浆面层主要用于砖墙的加固,对抗震性能的改善不大。钢筋网水泥砂浆面层主要应用于砖墙、砖柱的加固处理,不需要支撑模板,可以直接在铺设钢筋后实施分层抹灰,这样实施起来操作更加简单有效。
        4.3综合考虑建筑抗震设计结构的整体性
        从建筑抗震结构的整体性出发,建筑物的整体性要考虑建筑物构件之间的连接是否可靠。如建筑物构件节点承载力应优于建筑物连接构件承载力,在构件屈服和刚度退化的情况下,节点的承载力与刚度应不变。结构需要确保良好的连续性,综合抗震建筑的整体性,保证建筑结构有良好的抗震性能。
        4.4增设构件完成加固
        考虑高层建筑的实际情况,并在原有结构构件基础上增设加固构件,提升高层建筑物的抗震性能与抗变形能力。新增构件选择时要考虑建筑物整体框架情况,选择合适的加固措施,要对建筑物实际情况进行全面考虑。如需要增设墙体时,需要原有抗震横墙间距较大且墙体不承重。新墙体通常选择钢筋混凝土墙体,通过新增柱方式提升墙体稳定性,如果建筑抗震性能差距不大,可以选择合适方式将柱子连接起来,如混凝土柱子、拉杆及圈梁等。
        结语
        随着我国经济不断发展,建筑物规模不断扩大,数量的不断增长,对现有建筑结构抗震能力有了更高的要求。建筑抗震能力是降低地质灾害的根本手段,所以当今我国政府已经进一步提高了抗震设计的标准,通过对老旧建筑的抗震鉴定与加固设计,增强老旧建筑的抗震能力,提高建筑的抗震安全性。但在进行建筑抗震测试时,必须要按照有关规定,科学合理地实施。在加固时也要根据实际环境因素,进行加固设计。通过这些方法使建筑的抗震能力得以增加,保障人民生命财产的安全。
        参考文献:
        [1]何军,苏恒强,何锦超.震区既有建筑的抗震评估、鉴定和加固措施研究综述[J].建筑结构,2013(S1):1358-1361.
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