关于建筑工程结构抗震加固设计的研究

刘志刚

【摘要】随着时代的发展与社会的进步，人们对于建筑工程的质量与安全性要求日益提高。我国是一个自然灾害多发的国家，尤其是地震灾害，对建筑工程的危害度十分巨大。对未考虑抗震设计的已建工程，如果不及时运用抗震加固处理，可能就会埋下安全隐患，給人们财产与生命安全带来巨大的危害。论文结合笔者研究，探讨了当前形势下传统建筑结构的特点与地震发生时可能带来的灾害，并在此基础上探讨了当前可行的抗震加固设计技术。

【关键词】建筑工程；抗震；加固设计；灾害；技术

我国是一个地震灾害多发的国家，2008年的5月12日的汶川地震给我国造成了巨大的精神创伤与经济损失。同样这也为我国建筑工程结构抗震结构设计敲响了警钟。对于建筑工程来说，一方面要保障使用者的居住的舒适度，另一方面也要确保其居住的安全性。因此建筑工程结构抗震加固设计必然受到人们的广泛关注。针对当前我国建筑结构的主要特点，探讨当前现存的抗震加固设计技术就有着十分重要的意义。

一、当前建筑工程结构的特点分析

（一）当前建筑结构的特点

当前所使用的多为混凝土结构以及砌体结构，其特点主要表现为以下几个方面：首先其材料存在比较广泛，既可以就地取材也可以与其他材料混合使用，价格较低。其次，当前建筑结构的耐久性与耐火性极佳，基本上不会存在被烧的状况。第三，施工环节也较为容易，混凝土浇灌与养护容易，连续性施工较好。第四，当前建筑结构的节能、环保与隔热效果较好，在保障基本功能的同时还能够保障建筑的美感与艺术感。最后，现代建筑结构具有基本的抗震性能。

但是与此同时，当前的建筑结构也具有一定的缺点，尤其是建筑墙体的强度较低，所使用的材料较多，自重大。这样也导致了其虽然具备一定的抗震性能，但是效果不明显。

（二）当前建筑结构遭受震灾的表现

当地震发生时，没有合理利用抗震设计的建筑工程会受到很大程度的损害。第一，由于墙体抗剪承载力较低的缘故，地震发生会使得建筑结构出现裂缝，裂缝的出现多呈双向交叉剪切斜向状态，部分承重墙会因此失去承载力。第二，由于梁柱节点核心区配筋不足，导致核心区混凝土被挤碎。第三，在框架结构中，由于没有考虑楼梯斜支撑的作用，楼梯配筋及构造未考虑抗震要求，导致楼梯被拉裂，甚至倒塌。第四，建筑结构体系存在一定的缺陷，导致建筑楼板跟墙体的连接之间存在一定的保障，因而其稳定性较差。地震破坏表现在多个方面，其根源就是人们没有意识到抗震设计的重要性。

二、建筑工程结构加固设计技术探究

（一）增大截面加固法

所谓增大截面加固法，指的就是建筑结构外面使用混凝土加固法，从而确保混凝土梁、混凝土柱的外面都包有一定的混凝土，从而确保建筑结构构件面积的增大。并在此环境下加上合适数量的钢筋，使得其建筑结构构件的承载力与刚度不断增加。这种方法在建造混凝土板、混凝土梁与混凝土柱等结构的稳固方面有着非常重要的作用。

基本而言，增大截面加固法是提高当前建筑结构抗震能力的重要基础，通过该技术可以有效的确保混凝土梁柱刚度跟承载力。增大截面法效果、质量稳定，并且操作简单，在很多建筑结构中都有所应用，是较为普通、常见的使用方法。但是该方法的工作量较大，需要较长的养护时间，并且所占用的空间较多，在使用时也需要慎重。

（二）外包钢加固法

利用外包型钢对建筑结构进行加固，称之为外包钢加固法。一般来说，外包钢加固法可以分为干式外包钢加固法与湿式外包钢加固法。前者指的是原有构件与型钢之间不进行粘结，或者使用水泥砂浆，但是却不能保证两者结合之处能够有效传递剪力，这样一来必须使用外包钢加固的方法确保其能单独受力。后者则是利用环氧树脂或者乳胶水泥进行化学灌浆，从而使得原有构件与外包钢之间形成一个统一的整体。一般来说，在建筑结构中所使用的抗震加固设计均为湿式外包钢加固法。

在使用外包钢加固法时应该注意，角钢应该贴在梁的外角，并且应该与型钢缀板跟梁底缀板进行焊接。另外，在加固柱时，必须确保在柱的四周都贴上角钢，此时的角钢需要跟钢缀板相互焊接连成一个整体。总而言之，外包钢加固法能够使用的范围教多，并且因为其施工周期短，操作起来也比较简单、空间占用小，能够有效提高建筑工程结构的抗震性能。但是与此同时，该方法也存在一定能够的缺点--其成本较高，尤其是在加固型钢时要用到高承载性能的混凝土。

（三）粘贴钢板加固法

所谓粘贴钢板加固法，顾名思义就是将特殊的建筑结构胶粘贴在建筑结构的表面，从而弥补原有建筑结构板材抗震性能的不足，从而提高其抗震性能。这种方法历史悠久，自上世纪六十年代开始就已诞生，我国的发展也较为迅捷，目前已经趋向成熟。粘贴钢板加固法具有明显的优点，因其工艺简单，因此施工起来较为容易。再加上因为混凝土与钢板之间的相互作用，其受力较为均匀，因此效果显著。另外，它对外部环境的感受不是很敏感，基本上在使用、加固后在外观上不会产生较大的影响。但是相应的，在维护时必须格外注重钢板的保护。因为使用的粘合剂是化学制剂，其最高温度不宜超过60摄氏度，以免其性能受到影响。另外，其使用的条件也是有一定的限制的，所加固的建筑结构必须是混凝土因受力产生弯曲以及受压或受拉等因素。

（四）粘贴碳纤维片材加固法

该项抗震加固技术是新型技术，通过使用高粘性的复合材料，将碳纤维片材贴在建筑结构的表面，从而起到一定的加固作用。通过这种加固方法，可以有效的改善建筑结构的抗震性能。因为碳纤维具有的重量轻、强度高以及厚度薄、抗腐蚀性与耐久性的特点，在抗震加固中具有十分突出的效果。通过碳纤维片材的加固，可以基本确保建筑结构的承载能力与抗震性能。基本而言，在利用这种方法进行加固以后，不需要再进行二次维护，虽然其前期造价成本比传统方法较高，但是施工便捷、效率较高的特点使得其综合效益显著。

结语：综上所述，汶川地震的惨痛教训使我们不得不重视建筑工程结构抗震加固设计的重要性。对于建筑设计者而言，在进行设计时一方面要保证设计的准确性与功能性、舒适性，更重要的是保障建筑结构的安全性。尤其是现在建筑都为高层建筑，因此，其抗震加固设计更是必不可少。也就是说只有充分考虑地震灾害的因素，才能保障建筑工程结构的安全性。只有这样才能保障我国建筑业的健康稳定发展，也只有这样才能在地震发生时减少损失，保障我国民众的安全。

参考文献：

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