太原王孝雄建筑设计院（有限公司)伊犁分公司
摘要：隔震加固技术是在建筑物底部与上部结构之间设置隔震层，达到延长结构周期、减小上部结构地震作用的效果，使原结构少量加固甚至不加固即可满足抗震要求。因此，相比传统抗震加固技术，隔震加固对原建筑影响范围较小，主要集中在建筑首层，工期较短且对建筑内外立面影响较小。经合理设计的隔震加固工程，造价可与传统加固方法相当，而综合考虑工期和装修恢复等因素，经济性和环境效益将进一步突出。对于不可再生的文物建筑、历史性建筑，隔震加固技术的这些特点更是具有不可比拟的优势。
关键词:砌体加固;基础隔震;应用研究
引言
传统加固方法主要是增强结构构件强度和刚度，被加固构件受力复杂，加固后的整体结构很难达到强度和延性的合理匹配，在增加结构刚度的同时也增加了地震作用。这些方法都会给原建筑结构的外观、功能及使用空间造成较大的影响。而采用隔震技术对建筑物进行抗震加固改造则是一种全新的抗震加固思路，即将常规加固所采用的“硬抗”思想转变为“软抗”。该技术通过在建筑物下部设置的一道隔震层来吸收和阻断地震能量对上部结构的输入，以减少上部结构的地震反应，提高建筑物抗震能力。
1工程概况
1.1基本情况
本项目为一幢五层砌体结构住宅楼加固工程，建筑面积约1360m2，竣工于1989年(1986年设计)，基础采用筏板基础加锥形方桩(桩长1．8m)，上部结构采用纵横墙承重，墙体采用烧结普通砖、混合砂浆砌筑(未发现空斗墙)，楼面及屋面板为预制多孔板(局部为现浇板)。每层均设置有圈梁(位于门窗过梁处)，部分纵横墙交接处设置有构造柱。场地类别为IV类，特征周期0．65s，现行设防烈度为7度(0．1g)。
1.2加固施工方案
(1)基础加固:对原筏板基础梁、板进行加固，并均匀补筑适量锚杆桩，防止再次发生不均匀沉降。(2)上部墙体托换:拆除原架空层预制板，在±0．000处所有承重墙体两侧补筑托换夹梁和穿墙连系梁形成一个刚性底盘，确保上部结构有良好的整体性及足够的刚度。(3)顶升纠偏:在底盘与基础之间布置千斤顶，进行房屋整体顶升纠偏，顶升纠偏至房屋倾斜率满足现行规范要求后方可停止。(4)布置隔震支座:在底盘和基础之间安装隔震支座，并保证隔震支座与上、下支墩可靠连接。(5)上部加固:架空层采用现浇混凝土板，受压承载力不足的墙体采用钢筋网夹板墙加固。
1.3隔震装置的布置方案
该项目采用基础隔震，在上部结构与基础受力较大位置(如纵横墙交接处、楼梯间转角处等)布置10个铅芯橡胶支座(ISO－B1:LＲB600)和40个普通橡胶支座(ISO－B2:LNＲ400)，以减少现有结构的地震作用，具体布置方案如图2。
2砌体结构抗震加固的主要原则
（1）提高结构的整体性。对砌体房屋进行抗震加过设计过程中，需重视其整体性，在此环节需通过综合的分析，重视整体与部分结构的协同性，为提升房屋抗震性能的提高奠定坚实的基础。同时，在整体结构当中，若任意环节出现问题均会导致整体结构出现安全事故，因此，需重视结构整体性设计。（2）不得对原有结构产生新的损伤。这是在进行既有气体建筑抗震加固中基础的原则。对原有的基础上进行改造，只有保障原本安全才能在基础上进行提高，建立在这个基础之上的是抗震效果，楼市一层一层的搭建的，起好地基，才能发展上面，如果对施工人员的培训不够那只会导致新的问题出现，规范了施工人员的标准。（3）对基础进行的改造，试验后强度满足建筑标准，对地震，各种灾害具有抵抗作用，在监工的时候，应尽职尽责，保障施工材料的质量，规避出现的各种风险如偷工减料，又或者偷懒，对户主带来财产甚至身体上的损害。
3砌体结构房屋进行抗震加固的技术方法
3.1砂垫层隔震
通过某固定颗粒及含水量的砂，在不同工况下的减振率进行试验，研究得出：减振随砂密实度增加有所减小；在不同地震波作用下，减振与垫层情况差异较大。国外学者Ahmad.S等进行了1/4缩尺聚四氟乙烯板、粗干砂为滑移材料的砌体模型振动台对比试验，研究表明，粗干砂隔震房屋顶层加速度降低，隔震结构无明显裂缝，而抗震结构中震时已有裂缝。刘晓立通过对设置在地基与基础之间的砂垫层隔震建筑进行研究，得出砂垫层对地震波起到了滤波的作用。
3.2混凝土板墙加固技术
这是一种新兴的技术，与上面介绍的方法类似，它通过加固使得最后的建筑抗震性更大的提升，对开裂这样类似的情况进行有效的妨碍，而且现在的施工手段非常的先进，墙体的开裂被完美的阻碍住了，同时熟练的工人在施工的时候有着丰富的技巧，对于墙壁的加固有很大的帮助，但同时这个方法也有坏处，它会影响人们的正常生活，对于墙体的体积会增加，从而减少人们的活动空间，阻碍人们的一些活动。
3.3石墨层隔震
石墨的性能耐久、稳定，而且临界面材料、本身厚度及干湿程度等对它的摩擦性能影响不大。楼永林等[3]通过常见材料的试验研究，得出石墨的滑移性能较好，设有石墨减震缝的多层房屋，由于地震时房屋底部减震缝的减震作用，使上部结构的地震反应（加速度及剪力等）大大减少，使大震时墙体仍处于安全状态。宋秉泽等提出新型摩擦材料，其摩擦系数为0.23，具有较好减震效益，且性能稳定、造价低廉，有基底摩擦减震措施的多层砖房，可显著降低上部结构的地震反应。减震结构仅当基底摩擦系数大于0.4，结构立面高宽比大于1.62、且地震烈度超过400gal时，才有可能产生摇摆现象；当材料摩擦系数选用合理，其上部结构在遭遇强烈地震后仍可保持在弹性阶段或初始弹塑性阶段，从而避免结构倒塌。
3.4墙体加固
多层砌体房屋主要有以下加固方法：1）隔震技术加固；2）外套结构加固；3）墙体面层加固，其中又细分为：水泥砂浆面层加固方法、钢筋网砂浆面层加固法、钢绞线-聚合物砂浆面层、钢筋混凝土板墙加固的方法。隔震技术把上部结构和下部基础用隔震装置隔离，减少输入上部结构的能量，地震能量由隔震层吸收或隔绝。此文章用此种方法对某中学宿舍楼进行加固，并取得了很好的效果。外套结构加固方法在既有建筑横向和纵向增设现浇或者装配式钢筋混凝土墙，从而使之形成外套结构与既有结构紧密结合、协同受力，控制老结构的变形模式，从整体上改变了原结构抗震不利的动力特征。通过有效的墙体加固能够更好的提升建筑整体抗震性，保证工程整体建设性能。
结束语
针对某老旧砌体结构住宅楼承载力不足及设防烈度提高的问题，采取基础隔震与传统加固相结合的技术，研究了结构在隔震前后的周期、振型及楼层剪力等地震响应变化，可以得到以下结论:(1)采用基础隔震措施后，结构的自振周期比非隔震结构延长4倍以上，在地震作用下隔震层以上结构以均匀的平动为主，层间位移角、楼层剪力及顶层加速度反应等地震响应显著减小，有效提高老旧砌体结构的抗震安全性;(2)水平向减震系数β(隔震层以上结构层间剪力比值最大值)为0．387，根据抗震规范相关规定，隔震层以上结构的抗震构造可以降低一度;(3)基础隔震及传统加固相结合的方式能有效解决老旧砌体结构房屋综合抗震能力及墙体受压承载力不足的问题。
参考文献
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[2]刘湘莅,郭正位,陈兆仁,尚守平,周可威,杨龙.钢筋沥青隔震层振动台试验及其在不同高度砌体结构电力用房中的地震响应分析[J].震灾防御技术,2018,13(02):304-319.
[3]尹志勇,孙海峰,景立平,杜秋男.农居结构隔震技术研究现状[J].世界地震工程,2018,34(02):157-165.
[4]陈亮昊.探究房屋建筑砌体结构的加固工程与施工技术方法[J].建材与装饰,2018(22):11-12.
[5]周海涛.隔震技术在超限底框砌体结构抗震加固中的应用研究[D].西华大学,2018.