现代建筑结构抗震设计及加固处理研究②

樊强

摘要：随着我国社会主义现代化建设的快速发展，建设用地日趋紧张，现代建筑结构正逐步向多样化方向发展，高层建筑形式逐渐成为当前建筑领域的主要发展趋势。但是高层建筑的特点是楼层高，一旦发生地震等灾害，会造成巨大的损失。因此，将抗震设计融入现代建筑结构中具有十分重要的意义。由于建筑结构的抗震设计与工程的质量和安全密切相关，在抗震设计的过程中，涉及的领域和因素很多，这在很大程度上增加了抗震设计的难度。因此，目前建筑结构在抗震设计中仍存在许多问题和隐患。因此，在发生地震时，房屋不能成为人们的避难所，而是威胁人们生命和健康的一根稻草。因此，分析现代建筑结构的抗震设计和加固处理对建筑工程的发展具有重要的现实意义。

关键词：现代建筑;结构抗震设计;加固处理

1 建筑抗震结构设计的基本原则

由于几个延性较好的子系统将构成一个抗震结构体系，具有一定延性的结构构件相互配合。例如，韧性框架和剪力墙构成框架-剪力墙结构。在一系列的大地震之后，经常伴随着一系列的余震。如果只设计了一条防御线，余震的破坏将在很大程度上导致已经损坏的建筑倒塌，造成致命的打击。为了防止地震倒塌，在地震结构体系中必须设计大的内外冗余度。为了在很大程度上提高结构的抗震性能，耗能构件应满足良好的延性和适当的刚度要求。

2 房屋建筑结构设计中常见的抗震结构类型

2.1 整体结构设计

在设计房屋建筑结构的过程中，整体结构的设计是最基础也是最重要的一项内容，不仅要求确保设计的合理性，还要对结构材料进行严格的筛选，全面提升建筑结构的强度，避免被地震所影响。在实际设计中，应该对钢结构进行深入的研究，尤其在框筒结构设计的过程中，强度必须要满足要求。对于钢结构来说，各个节点的强度相对较低。在实际设计中，要对节点受力进行详细的分析，保持平衡的节点弯矩，受到斜向地震力的影响，横轴和纵轴的弯矩比为1.414：1。为了更加深入地对斜向地震的影响进行研究，可以采用有限元分析软件进行仿真分析，设定好参数后由软件进行计算。

2.2 伸缩缝结构设计

针对规模较大的房屋建筑结构，采用设计伸缩缝的方式可以预防结构变形碰撞的问题。并不是所有房屋建筑的结构都适合设置伸缩缝，通常在大规模建筑、组合式建筑中比较常用，具体的应用方式要根据实际情况进行分析。

2.3 隔震层设计

在建筑设计的过程中，很多规模较大的建筑都会采用设置隔震层的方式来降低地震力的传导效果。在实际设计的过程中，常用的思路和方法有2种。一种是在地基中设置隔震层，可以选择有效的吸能材料，然后在基坑中填埋，如果发生地震，则地基中的吸能材料可以降低能量传导，具有一定的结构防护效果。另一种是设置隔震基座。这种结构的技术形式多种多样，包括滑移隔震支座、铅芯隔震基座等等。对于规模较大的建筑，会在地面建筑与桩体之间安装隔震支座，利用这个结构降低地震能量的传导效果，确保建筑的稳定安全。

2.4 我国建筑结构抗震加固的发展历程

建筑物结构想要实现抗震加固的需求就必须要以抗震鉴定后的结论作为依据，所以可以说抗震加固工作是抗震鉴定的另一种存在形式。在过去的几十年发展历程当中可以发现，我国的建筑物结構抗震鉴定与加固工作已经经历了三个发展阶段。

2.4.1 起步阶段

第一阶段为起步阶段，从1966年邢台地震爆发开始到10年后唐山大地震再次爆发为止，让人们逐渐意识到到了建筑物抗震的重要性，而这一阶段的经历也成为了我国抗震鉴定与加固处理的一个起点，同时也是一个尝试与试验的阶段。该阶段所具备的特点主要包括：对抗震鉴定、加固处理的基本方法和相关技术进行探索和分析，通过大量的实践表明了抗震鉴定与加固处理对于提高建筑结构安全性而言有一定的有效性和必须性。

2.4.2 高速发展阶段

第二阶段为高速发展阶段，从唐山大地震开始一直持续到1989年国家标准《建筑抗震设计规范》正式发布为止。该阶段被人们称之为抗震鉴定及加固处理的高速发展阶段。在这个发展阶段中所呈现出来的特点与上一阶段有着本质上的不同，主要包括：构建了完善的抗震鉴定与加固管理体系，并基于该体系的基础上进一步制定了适合当下建筑结构安全的《工业及民用建筑抗震鉴定标准》，并在国家政府的统一部署下，首选完成了7度以上的抗震设防地区建筑物抗震鉴定与加固工作，有效地提高了我国城市内建筑的抗震性能。同时也正是在这一高速发展阶段当中，抗震加固处理技术提出了极强变形能力、提高强度以及提高整体性等建议，并通过构造柱、外加圈梁、夹板墙以及钢构套等方式作为基本手段，逐渐形成一系列以外加构件法、替换法以及增强自身法等方式来完成抗震结构的加固处理。

2.4.3 综合开发阶段

第三阶段为综合开发阶段，该阶段的起始时间为《建筑抗震设计规范》正式执行的日子开始，也是经过了长期的发展和经验总结后，逐渐进入到抗震鉴定与加固的综合开发与发展阶段当中，也在一定程度上意味着我国的建筑结构抗震设计已经取得了一定的成绩。该阶段所展现出来的主要特点有：建筑结构的抗震鉴定与加固处理已经按照相关要求扩大至6度设防区当中，同时，结合该地区的实际情况，梳理并制定了与GBI11-89设计规范相适应的鉴定方法和加固技术等相关规范、标准，目的在于强调综合发展和分析现代建筑结构的抗震性能。建筑结构的抗震鉴定与加固以及功能改造在我国经济体制改革的过程中形成了一种紧密的结合，因为在进行抗震加固时，不仅要考虑其安全性，还要想到建筑面积的扩大和使用，在改变和完善建筑使用功能的同时，还可以保持建筑物的美观造型。处于这一发展阶段当中，涌现出了很多全新的鉴定、加固技术和材料，例如：钢筋化学锚固技术、消能减震技术、碳钎维片加固技术以及隔震技术等。

3 建筑结构加固处理技术

促进抗震加固技术的发展进步的主要动力就是最新研发的加固材料，通过对过去几十年的经验教训总结发现，有效的抗震鉴定检测技术都是依托于检验仪器的基础上实现提高的，加固技术则是依托于新材料的出现和应用而实现发展的。因为先进的加固材料具备高强、轻质、耐高温、抗腐蚀等性能，不仅抗震防火的效果非常理想，而且便于加固施工，是促进加固处理发展的关键所在。而加固改造方法的有效提升是促进加固发展的另一大助力。现阶段的加固处理主要是以建筑结构以及承载力不足等方面的加固为主，就整体角度而言缺少了对结构的辨别和掌控。例如：在处理加固多层砖混结构墙体时，关键在于增强墙体的钢度，从而与相邻楼层的产生一定的钢度差，这样的加固方式对于建筑结构的抗震性能而言存在一定不利影响。另外，在进行加固处理之后的构件其承载力有着明显的提升，但是却造成了防火等级下降的情况。这些问题都在一定程度上表明了在进行加固处理时需要就整体角度进行把控，通过加固处理的方式来妥善地解决存在的问题。

结束语：

总而言之，在地震频发的环境下，加强对现代建筑结构抗震设计和加固处理是非常必要的，当基于合理的角度上明确建筑结构的具体形式之后，就需要科学地布置建筑物的结构抗震设计，只有这样才能够最大限度地避免因抗震不利而造成的严重后果。因此，不断创新和优化建筑结构设计，是保障人们生命财产安全的重点，更是建筑行业得以持续发展的关键。

参考文献：

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