浅述震后受损房屋结构加固方法

邸雄会

摘要：本文结合建筑结构抗震加固的方法和建筑结构抗震加固技术的特点及应用原则进行了探讨，希望对房屋结构震后加固有所帮助。

关键词：房屋结构;震后;抗震加固;加固方法

前 言

2015年4月25日，尼泊尔发生8.1级特大地震，造成了极为严重的生命财产损失。尤其是民用建筑大量坍塌，导致了重大人员伤亡。地震作为一种突发性极强、毁灭性极大的自然灾害，对人民群众的生命财产威胁巨大，也会带来极为严重的经济损失。这就要求我们必须要加强建筑结构的抗震加固研究，最大限度的避免地震对建筑物的损害。虽然目前建筑物所采用的结构设计方法和抗震加固方法可以减轻地震破坏作用，但是地震发生对建筑物造成的破坏作用却同样也有着越来越大的趋势，为了将地震发生后对房屋建筑的破坏作用降至最低，无论是震前还是震后都有必要对建筑结构进行抗震加固处理，这对提高建筑物整体安全性、稳定性等方面有着重要意义。

一、房屋结构的震灾特征分析

1.建筑体型平面布置对震灾的影响

目前，我国建筑产品常见的框架结构以内框架、框架以及框架一剪力墙结构三种结构体系为主，刚度不均匀的多框架结构在地震发生后的破坏率相对较高，L型等平面不对称的建筑在地震发生后会出现扭转振动等现象，在很大程度上加大了地震对建筑物的破坏作用。开口房屋由于整体结构刚度极不均匀，则在地震发生后的被破坏率相对较高，高层建筑以及超高层建筑的电梯间作为竖筒结构且抗侧移刚度较大，在地震发生后同样也会发生侧转扭动并会加重矩形平面建筑的破坏，带有凸出的T形、十字形、U形、H形以及Y形平面的建筑物，由于地震发生时建筑物自身差异侧移而导致震灾加重，这类拐角形多层房屋在墨西哥城大地震中的破坏率高达42%。

2.建筑体型立面布置对震灾的影响

多层与高层框架建筑下部几层的周边设有裙房等大底盘类建筑，如果裙房与主楼在连接过程中没有设置缝隙，则会导致主楼在接近裙房的楼层相对较为柔弱，地震发生后该层会因为受到塑性变形集中效应而产生大层间位移遭到严重破坏。建筑高度与高宽相比若建筑物越高则受到的地震破坏作用和倾覆力矩便相对较大，在地震发生后该类建筑物受到严重破坏的几率也就相对更高一些，而某些上部为剪力墙等刚性结构且下部为框架结构的建筑，在地震发生后受到倾覆破坏的几率越高。某些商业建筑在设计过程中都将顶层设置为大会议室、多功能大厅等，并且采用了大跨度结构甚至取消了中柱，层架与框架外柱变成了铰接，该类建筑物抗侧移刚度顶层与下层相比下降了很多，则地震发生后会因为沿高度的楼层刚度突变产生变形集中，则会导致建筑物在地震中受到的破坏作用也越大。

二、减小地震作用的建筑结构抗展加固方法

1.增大建筑物结构周期

减小地震作用的建筑结构抗震加固处理又被称为间接加固，从地震工程原理出发当建筑物结构周期增大时，建筑物结构的刚度便会降低，这也在很大程度上减小了地震作用，一般建筑工程施工中都采用阻尼高、水平变形大的隔震垫来进行隔震，相关研究数据表明隔震建筑的加速度反应会可以降至传统抗震建筑的1/4左右。地震发生时隔震建筑中的隔震垫在水平方向上会发生较大变形，并且会吸收并消耗掉大量的地震能量，从而使建筑底部传递给上部结构的地震加速度大大降低，这样便可以有效降低地震发生时建筑物上部结构承受的地震作用，而设置防震垫这一建筑结构抗震加固方法在一些地震高发地区的应用相对较为广泛。建筑结构整体平移时需要将上部结构与下部结构分开，这样便可以为设置防震垫进行抗震加固处理创造了良好条件，此时科学、合理的设置防震垫可以取得良好效果，对提高现代建筑物的整体稳定性、安全性以及抗震性能有着重要作用。

2.附加子结构

建筑结构抗震加固中采用钢支撑体系进行处理最先出现自日本，钢支撑结构强度适中且具有充分的延性和耗能能力，尤其是钢支撑体系在加固多、高层框架结构建筑中的应用，在建筑物外部通过设置钢支撑体系不仅不会影响到建筑内部使用，同时与其他抗震加固方法相比可以取得相对较为优秀的功能和经济效果。该种建筑结构抗震加固方法在应用中要对支撑控制布置、构造以及形式进行针对设计，而常见的X型、K型支撑体系一般都比菱形支撑体系功能要强。再者，通过增设剪力墙或翼墙等结构的抗震墙，可以有效降低抗震能力薄弱的框架柱、墙体承受的地震作用，并可以减少地震发生时建筑物的水平方向侧移，这对提高建筑物的整体稳定性、安全性有着重要作用。但是该抗震加固方法在应用中要解决新增墙体与原有框架的连接问题，并要注重增设抗震墙后建筑结构自重增加而对地基的影响。附加子结构的建筑结构抗震加固方法可以与其他抗震加固方法结合使用。

三、增大建筑结构抗震能力的抗震加固方法

1.钢筋混凝土结构的抗震加固方法

现阶段针对钢筋混凝土结构建筑的加固方法主要有以下几种：外包型钢法、粘钢加固法、纤维布加固法、外包钢筋混凝土以及置换混凝土加固法等等，外包型钢法是在建筑结构外围包以型钢来达到抗震加固目的，其中的湿法利用型钢与构件通过乳胶水泥、环氧树脂等粘结剂，使型钢可以和构件相凝结并形成一个整体，这样便可以有效提高钢筋混凝土结构建筑的整体抗震性能。干法是利用型钢与原构件不通过粘结剂而进行粘结的方法，但是该种抗震加固方法无法保证接合面剪力的有效传递，所以在钢筋混凝土结构建筑的抗震加固中一般都采用湿法进行处理。粘钢加固法一般都采用专用粘结剂来将钢板粘结在原构件上，可以使钢板与原构件通过粘结作用来形成一个整体，这样可以使建筑在地震发生时的受力均匀，不会产生应力集中现象而加大地震破坏作用，并且可以在增加很少刚度的条件下，大幅度提高钢筋混凝土结构建筑物构件的承载力、抗裂性、延性以及抗震性能，而该建筑结构抗震加固方法的应用效果主要取决于胶粘工艺与操作水平等。纤维布加固法在钢筋混凝土结构建筑抗震加固中的应用时间较短，其采用树脂类粘结材料将碳纤维布片材粘贴到构件表面，这样便可以对建筑结构发挥加固补强的作用，该抗震加固方法在实际应用中不仅具有翻贴钢板十分相似的优点外，其还具有耐潮湿、不增加结构自重、维护费用低、不显著增大截面、耐久性好以及适用范围广等特点，该种抗震加固方法可以广泛运用于各种受力性质的混凝土结构建筑物，所以该方法在建筑结构抗震加固领域中具有十分广阔的应用前景。

2.砌体结构的加固方法

砌体结構建筑物在地震发生时的主要表现为变形性能差、整体性能差、抗震性能差等，所以在针对砌体结构进行抗震加固处理时要着重解决上述问题，一般都采用外包钢筋混凝土面层、外包钢筋网砂浆面层、压力灌浆、增设圈梁构造柱、增设拉结钢筋、内部增设抗震墙、施加预应力以及纤维布加固等方法进行防震加固处理。

四、结束语

随着我国各地区城市化进程的不断推进，地震灾害问题已受到社会各领域的广泛关注，为了保证我国广大人民群众生活、生产过程中的生命财产安全，要求建筑行业一方面要不断加强新建建筑物的抗震设计，另一方面则要对已有建筑物进行科学的抗震鉴定，如果发现不符合抗震设计要求的建筑物应立即对其进行抗震加固，使之在抗震加固处理后可以满足我国建筑物抗震设计相关要求。

参考文献：

[1]戚振安.建筑结构抗震加固方法探讨[J].理论研究.2010（26）

[2]李爱文.结构抗震加固方法盖伦[J].福建建筑.2010（7）