简述我国建筑抗震鉴定加固的

摘 要：本文对我国建筑抗震鉴定加固的发展进行了论述.

关 键 词：建筑；抗震；鉴定；加固；发展

1.我国的建筑抗震加固发展过程

抗震鉴定的结论是抗震加固的目标和依据,抗震加固是抗震鉴定延续.回顾过去.我国建筑结构的抗震鉴定及加固经历了试点起步、蓬勃发展到综合开发的三个阶段.

第一阶段,大致由1966年邢台地震开始到1976年唐山地震,是抗震鉴定及加固的试点起步阶段.这个阶段的主要特点是：探索抗震鉴定及加固的基本技术和管理方法,在实践中证明了抗震鉴定及加固的必要性和有效性.

第二阶段,自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理论的国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ111.89)正式发布,是抗震鉴定及加固蓬勃发展阶段.这个阶段的这种主要特点是：建立了抗震鉴定及加同的基本管理体制,制定了主要着眼于安全的《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23-77),在国家计划的统一安排下,7度及以上抗震设防地区完成了一批现有建筑的鉴定和加固,使我国城市现有建筑的抗震能力得到了明显提高.在这个阶段.抗震加固提出了提高强度、提高变形能力和加强整体性的三种同标,以外加圈梁、构造柱、夹板墙和钢构套为基本手段,形成了增强自身法、外加构件法和替换法等基本加固力法.这期间,国家、地方、部门和企业投入大量资金用于抗震加固,取得了显著成效.

第三阶段,大致由《建筑抗震设计规范》(GBJlI-89)开始执行起,是抗震鉴定及加固综合发展阶段.这个阶段的特点是：抗震鉴定及加固的要求扩大到6度设防区,制定了与GBI11.89设计规范配套的鉴定及加固的技术标准,强调建筑结构抗震能力的综合分析开发,随着经济体制的改革,抗震鉴定、加固与建筑功能改造紧密地结合在一起,抗震加固,不仅要考虑安全,还要考虑扩大使用面积,改善使用功能,并保持建筑造型的美观.此阶段不断有新技术、新材料应用于结构抗震加固中,如碳纤维片加固技术、钢筋化学锚固技术、隔震和消能减震技术等.

2.抗震加固应用现状及其发展趋势

2.1　结构减震控制技术

2.1.1　结构减震控制技术发展及应用现状我国兴建的隔震建筑物约200万m2,分布在20个省、市、区,基本覆盖了中国大陆的高烈度地震区.陕西、云南、辽宁、广东等地已有隔震房屋在地震中表现出良好减震效果.

2.1.2　结构减震控制技术在抗震加固中的应用

(1)从国内看,目前尚无采用隔震方法进行抗震加固的报道,其主要原因在于采用隔震方法进行抗震加固时,必须将既有结构在底部截断,在其中间安装隔震垫,这些都给实际应用造成了很大困难,阻碍了隔震方法在抗震加固中的应用.因此将隔震力‘法进行抗震加周与建筑整体搬迁相结合,将为隔震方法进行抗震加固创造了几近完美的条件,既有助于抗震加固技术的发展,也为建筑整体搬迁拓宽了思路,扩大了这两者的应用范围和市场竞争力.

(2)消能减震体系的应用.消能减震体系由主体结构和消能构件组成,消能构件中装没有消能器,当构件或节点发生相对位移时,消能器中产生较大的阻尼,吸收并消耗较大的地震能量,从而发挥消能减震的作用.采用消能减震方法进行抗震加固的优点是：①应用范围广,能同时减少结构的竖向和水平地震作用,对短周期和长周期范围的结构均有效,尤其适用于高柔结构,能显著增强结构刚度,减小位移.②阻尼器由工厂制造,可进行干作业施工,从而缩短工期,施工中不用搬迁,并能实现制品小型化.③结构布置灵活,可以布置在结构薄弱部位,能有效提高结构整体和构件的抗震能力.

(3)在被动控制技术减震方面,国内结合楼房加层,运用结构被动调谐质量减震的基本原理,研究成功被动控制减震技术.并已在一些工程中实际运用.一般高层建筑上部均有质量不等的水箱问,有些水箱问,其质量相当大,目前的设计方法仅仅做为附加荷载进行抗震设计,如果结合结构被动控制减震技术,有意识利用其质量或加大质量,在其下部设置隔震垫,则可以做为被动调谐质量,对下部结构有效减震,这可能是结构被动控制减震技术应用的一个新的思路,有可能对抗震加技术的发展起到有益的作用.

(4)主动控制减震技术、混合控制减震技术尚待进一步研究完善,其成熟之日,也就是其在抗震加固工程中广泛应用之时.

2.2　钢筋后揣固技术的完善

钢筋后锚固技术主要包括胀管螺栓锚固和植筋技术,其中植筋技术可以应用于抗震加固工程.植筋技术是先在构件上打孔,然后注入专用粘结剂,插入钢筋,待粘结剂凝结硬化后,钢筋通过与周围混凝土粘结成整体,从而进行锚固的技术.该技术的关键在于粘结剂的选择,目前常用的粘结剂除了一些厂家开发的以环氧树脂为基本材料有机化学粘结剂外,还有采用以无收缩快硬硅酸盐水泥为胶结料配制的“浆锚砂浆”.

2.3　粘钢、碳纤维加周技术

该技术是在被加固混凝土构件的表面,涂刷专用粘结剂,然后将钢板同混凝土构件粘结固定,使新粘结的钢板同原有构件共同工作,从而达到加固原混凝土构件的目的.同粘钢加固技术类似,碳纤维加固技术也是通过粘结剂将碳纤维片材同被加固的构件粘结而进行加固的新型加周方法.同钢板相比,碳纤维片材具有强度高、弹性模量高、重量轻及耐腐蚀性好的优点,是一种非常有发展前途的加固方法.

2.4　加固设计方法

同抗震加固工程相比,新建工程的设计有商品化的、使用方便的计算程序,有大量可以直接引用的标准图集,有丰富的设计经验、成熟的设计方法.然而,抗震加固工程就复杂多了,抗震加固设计没有现成的、商品化的计算程序,甚至有些加固设计尚停留在半经验、半理论的阶段,抗震加固设计也没有能直接引用的标准图、通用图,除了少数科研院所以外,绝大多数单位没有多少设计经验,更不用说成熟的设计方法了,可以毫不夸张的说,抗震加固工程比新建工程的难度的要大的多.正因如此,抗震加固技术的发展大有前途,抗震加固设计方法也比将得到很大的发展.

2.5　检测技术

检测技术可分为两大类,一类是加固前的检测,另一类是加固后的检测.结构加固前检测的目的是为了弄清楚原有结构的实际情况,如实际的混凝土强度,配筋情况等,这也是抗震鉴定所必须进行的.结构加固后的检测是工程验收的需要,也是工程监理、工程质量监督不可缺少的一部分.一方面需要事后检测的手段,能尽可能在不造成工程损伤的情况下快速、方便、准确的检测到工程加固的实际情况,另一方面更需要一个完备的、配套的工程质量验收、监理、监督体系和相应的措施,在这方面,抗震加固同新建工程相比,需要做的工作还很多.

2.6　耐久性问题

随着我国市场经济的发展,耐久性的问题越来越突出,由于耐久性问题涉及到许多复杂的因素,因此,即使新建工程,耐久性问题也仍然是一个需要花大力气、需要大量人力物力进行研究的问题.但是,耐久性问题已经到了非解决不可的地步,建筑法明确规定了建筑设计使用年限,人们购写房屋,肯定要将房屋使用寿命放在一个重要的位置.做为抗震加固工程,只能在既有结构上工作,可能这个既有结构已经工作了许多年,而且由于技术和经济原因,不可能要求抗震加固工程达到同类新建工程的安全性、耐久性.抗震加固工程既有工作了许多年的材料,也有新加固的材料,其耐久性问题就更为复杂,要真正解决这个问题,恐怕还有相当大的工作要做.

2.7　变形缝和节点的加固

从抗震工程的实际情况来看,变形缝宽度主要受地震碰撞影响,有加大的趋势.既有工程建造的年代较早,变形缝的宽度较小(比如30mm),而且由于施工误差,实际还可能比没计数值要小,这么小的变形缝,要想避免地震时的碰撞破坏几乎是不可能的.节点是结构抗震的关键部位,实际上,也是目前抗震加固的薄弱部位,可以比较方便地采用较多方法加固柱、梁,但对于节点,目前还没有成熟有效的办法,对柱、梁有效的粘钢、碳纤维等加固方法,对于节点就束手无策,一方面不能在加固时使节点区的既有结构产生较大破坏,但还要让加固柱梁的钢筋、钢板尽可能互相拉通,这实际是一对矛盾.但对抗震而言,节点只能加强.不能削弱,而目前的加固,可能与这一原则不尽相符.需要进一步加强节点抗震加固方法的研究,尽快弥补这个缺陷.