现有建筑结构抗震鉴定及加固设计分析
2019-02-28铁磊
铁磊
摘 要:基于保障建筑安全的工作需求,建筑设计者在进行结构设计工作时,会更多地关注结构具有的实际抗震性能,通过提升建筑结构系统的抗震水平来保持建筑的安全性。一些被投入使用的建筑比较容易产生抗震安全隐患,其结构的强度水平降低,为了确定整修老旧建筑的工作方案,技术人员会对现有的建筑结构展开抗震鉴定活动,同时结合建筑在抗震能力方面的缺陷,确定加固方法。
关键词:建筑结构;抗震鉴定;加固设计;结构设计
建筑结构系统的稳定性直接关系着工程的实际价值,一些建筑在建设初期可以保持极强的抗震能力,但是在被使用之后,其结构具有的抗震性能也会随之降低,为了继续保障建筑的安全性,技术人员会通过鉴定技术来判定建筑的结构质量,而后根据具体的鉴定信息来安排加固结构的施工任务。现提供现代建筑中可用的抗震鉴定方法,同时提供加固建议,减少城市老旧建筑的隐患问题。
1 抗震鉴定技术分析
1.1 主要鉴定对象
对已有的建筑进行抗震能力方面的鉴定工作时,需结合其结构的基本类型,来选择鉴定手段,以获取更加精准的鉴定信息,根据我国的抗震工作规范的基本要求,鉴定人员必须结合相应的抗震理论来完成鉴定任务,建筑工程本身也要就抗震安全方面的问题展开抗震设计工作。在实际的抗震鉴定工作中,鉴定人员需对两类建筑结构系统进行有效鉴定,首先需要检查在工程建设期没有做好抗震设防工作的结构系统,受到抗震设计规范颁布时间的影响,一些建设时间比较早的建筑并没有进行抗震设计,多处结构部位都会产生抗震能力不足的问题。
另外一种需要抗震鉴定人员有效鉴定的建筑主要是因为其所处的位置比较特殊,区域的设置的抗震防烈度相对比较高,在这种区域的建筑都必须进行频繁地展开抗震鉴定工作。
1.2 展开抗震鉴定工作
工作人员在接收到抗震鉴定的工作任务之后,首先应当全面地调查建筑内部的情况,掌握与建筑相关的原始资料,对建构进行深入地勘察,工程建设时期的各类施工方案也可以给鉴定工作提供可参考的依据,鉴定人员还应当详细地审查施工资料,如果施工资料存在错误,需要及时将施工资料补全,对建筑进行临时性的补测工作,形成信息基础之后才能有效进行后续的抗震检查工作。
鉴定人员还需确认建筑结构系统现存的问题,核对建筑当前结构的抗震强度与施工资料提供的数据之间的差异,建筑被建设完毕之后,相应的单位还会定期对建筑进行维护,鉴定人员应当充分掌握维护工作的具体落实情况,除了掌握与结构质量相关的问题之外,还应确认其他的非抗震类型的结构质量问题。
抗震鉴定期间最重要的工作就是确认建筑的实际抗震能力,影响建筑抗震能力的因素有很多,抗震承载力、合抗点以及结构布置情况等因素均会给结构的抗震水平带去实质性影响,技术人员应当对结构的相应数值进行计算,以此来全方位地做好评测建筑抗震能力的工作。
抗震鉴定分析工作结束之后,工作人员还应当继续对获取的结构鉴定信息进行整理,客观地评价建筑的整体抗震水平,结合已知的结构抗震能力信息,还需给不符合抗震质量标准的建筑提供维修、改造以及加固的工作对策,完整地完成整个抗震鉴定工作。
2 加固技术建议
2.1 抗震加固法
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。
2.2 加固结构构件
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結构的承载能力。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。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。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。
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。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。
2.3 抗震加固注意事项
从抗震能力出来,来加固建筑的结构时,加固人员可将多种加固手段结合使用,分别就区段以及结构整体存在具体隐患来展开针对性的加固处理工作,对结构构件的整体受力情况进行改善,使建筑结构的综合抗震水平能够被提升,在改造并加固建筑的结构构件时,要关注结构系统中的不可控因素,避免建筑结构产生强度突变的情况。
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。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。
3 结束语
地震问题会给建筑带来严重的影响,建筑坍塌之后,建筑内部居民的生命财产会因此而受到直接的威胁。因此相关鉴定单位必须要通过先进的鉴定设备,有效检测建筑结构的安全性,借助安全化的评测指标来指明加固工作的展开方向。加固建筑结构系统时,应当对极易出现出现抗震隐患的部位加大关注,以科学的抗震加固规划工作来对已有的建筑进行有效保护,使其可被继续安全地应用。
参考文献
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