现有建筑结构抗震鉴定及加固设计探析

杜立波

【摘要】对现有建筑结构抗震鉴定和加固是减輕地震灾害的有效方式之一。抗震鉴定和加固既是提高建筑结构抗震能力的主要方法，也是国家抗震防灾的主要工作。特别是自汶川大地震以来，如何对现有建筑结构的抗震能力进行鉴定和加固成为了一个急需解决的问题，本文主要针对现有建筑结构抗震鉴定和加固设计进行分析和探讨。

【关键词】建筑结构；抗震鉴定；抗震加固；

1.引言

我国处在两大地震带的交汇地区，是世界上地震较为频繁和严重的国家之一[1]。我国的抗震设防工作起步较晚，直到1974年才颁布工业和民用建筑抗震设计的规范。我国有大量的房屋建筑和工程设施存在不同程度的抗震能力问题，老旧民房、农村建筑、土石结构房屋和南方地区的空斗墙房屋等的抗震能力更差，如果出现强烈的地震，将会造成严重的生命和财产的损失，因此，对现有的建筑结构进行抗震鉴定和加固是非常有必要的[2]。

2.现有建筑结构抗震鉴定

现有建筑结构抗震鉴定的目标是指经鉴定符合抗震标准的建筑结构在遭遇同等强度的抗震设防烈度的地震时，不会倒塌伤人或者砸坏建筑内的设备等，经过修理之后可以继续使用[3]。这就不仅要求建筑的主体结构不倒塌，而且也要防止容易导致伤人或者砸坏设备的非结构构件的倒塌。

2.1现有建筑结构抗震鉴定的范围

现有建筑结构需要进行抗震鉴定的主要分为两类：

第一类是没有经过抗震设防的建筑结构[4]。由于我国1974年才正式颁布抗震设计规范，在此之前建设的建筑结构理论上都没有进行抗震设计。

第二类是地区的抗震设防烈度提高，那么该地区的现有建筑结构都应该按照轻重缓急进行抗震鉴定。

2.2现有建筑结构抗震鉴定的步骤

现有建筑结构的抗震鉴定是指对建筑结构的整体抗震性能做全面的正确的评价，鉴定建筑结构的抗震能力和薄弱环节[5]。现有建筑结构抗震鉴定主要包括下列步骤：

1）搜集原始资料。收集建筑结构的勘查报告、施工设计方案、施工记录和工程验收材料等原始资料，如果资料不全，要有针对性的进行实测补充。

2）调查建筑结构的现状。了解建筑结构的实际情况与原始资料相符合的程度，了解工程的施工质量和维护，注意相关的非抗震质量问题。

3）分析抗震能力。根据各种建筑的结构布置、合抗点和抗震承载力等因素，采用既有数值计算又有抗震理念的鉴定方法分析抗震能力。

4）整理鉴定结论。对建筑结构的整体抗震能力做出评价以后，要给出整体鉴定结论，同时，要给不符合鉴定要求的建筑结构提出加固、改造和维修抗震对策。

3.现有建筑结构抗震加固设计

现有建筑结构抗震加固之前必须进行抗震鉴定，要根据抗震鉴定的结论进行加固设计。

3.1抗震加固方法

按照加固形式，建筑抗震加固方法可以分为以下几种。

3.1.1增设构件加固

增设构件加固是对结构进行抗震加固最基本的方法之一，也是最有效的方法之一。这种方法可以提高结构的整体抗震性能。具体包括增加抗震墙加固、增加支撑加固、增加钢架加固等多种方法。

如果原有的抗震墙体间距不满足抗震标准，或者抗震承载能力不足时候，适宜采用增加抗震墙的加固方法。新增抗震墙可以承担主要的地震作用，减小结构变形。增加抗震墙时，要处理好抗震墙和原有构件的连接，既要避免对原有构件造成损伤，又要保证连接的可靠。由于抗震墙体的刚度比较大，在增设抗震墙体时要充分考虑增设墙体后整体结构刚度的均匀性，避免转移薄弱层。增设抗震墙的优点是造价低、性能好、应力传递简单，缺点是墙体的重量大，需要基础结构有足够的承受力。

使用钢筋混凝土和钢结构等构成的框架建筑中，可以使用增设支撑加固和增加钢架加固的放法，优点是支持重量轻，工期短，能够保证结构的强度，对建筑结构的使用影响小。缺点是在地震作用下，支撑和钢架耗能能力有限容易产生屈曲破坏，重复利用率低。

3.1.2增强构件加固

增强构件加固是指对原有的构件进行加固，提高构件的承载能力和抗震能力。主要有以下几种方法：

1）粘贴钢板加固

粘贴钢板加固适用于钢筋混凝土受弯和大偏心受拉构件的加固。此方法是将钢板粘贴在混凝土构件的表面，钢板和构件共同受力提高结构的承载能力。粘贴钢板加固的方式简单快速，对结构的外形和使用影响较小，缺点是防火性能差，加固后构件提高的承载能力有限。

2）外粘型钢加固

外粘型钢加固是将型钢外包在构件的四角，提高构件的承载能力。这种加固方式施工比较简单、工作量小，可以改善构件的刚度和延性，可以改善构件截面刚度和延性，适用于大跨度的结构。

3）增大构件截面

增大构件截面能够提高原结构的承载能力，加强建筑物整体的刚度。其缺点是对原构件损坏比较大，施工周期长，会消耗较多的人力物力，对抗震存在不利的影响，适用于加固基础和下部结构。

3.1.3替换构件加固

替换构件加固，主要是对原有强度较低，韧性较差的构件进行替换，经常采用的有：使用混凝土替换砖和钢构件替换木制构件。例如：使用钢筋混凝土柱子替换砖柱，使用钢筋混凝土墙替换砖墙等。替换构件加固时要做好和原有构件的连接。

3.1.4隔震、耗能减震加固

隔震加固是通过设置隔震层将地震变形集中到隔震层，减小地震对原有结构的影响，这种方式抗震性能好，不需要对其他的构件再进行加固。

耗能减震加固是通过在结构上增加耗能阻尼减震装置，依靠增加结构能量消耗地震反应，减小结构的地震反应。这种方式是造价低，是一种有效的减少地震反应的途径。

3.2抗震加固设计原则

1）抗震加固设计方案要根据抗震鉴定结果综合制定，分别采用房屋整体加固、区段加固或构件加固，加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能力。

2）加固或新增构件的布置，要尽量消除或减少不利因素，防止局部加强导致结构的强度突变。

3）新增构件与原有构件之间应有可靠连接；新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础。

4）加固所用材料类型与原结构相同时，其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级。

5）对于不符合鉴定要求的女儿墙、门脸、出屋顶烟囱等易倒塌伤人的非结构构件，应予以拆除或降低高度，需要保持原高度时应加固。

4.结论

近几年，我国发生了几次较大的地震，造成了比较严重的灾害。所以，国家已越来越关注建筑结构的抗震鉴定和加固。通过国内外的数据资料显示，对现有建筑结构做好抗震鉴定和加固，是减少地震灾害的有效措施，因此，做好现有建筑的改建工作、正在建设的建筑的抗震建设、将要建设的建筑的抗震规划，将会使我国的抗震建设向前迈进一大步。

5.参考文献

[1]何飞.浅议现有建筑结构抗震鉴定及加固设计[J].房地产导刊，2013，（18）：63-63.

[2]戴国莹，李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题[C].//第五届全国地震工程会议论文集.1998：75～82.