戚振安

大連大化工程設(shè)計(jì)有限公司，遼寧大連 116000

結(jié)構(gòu)抗震加固是針對(duì)正在使用的既有建筑物或構(gòu)筑物進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)、維修、加固改造的總稱。我國(guó)建筑抗震加固的研究與應(yīng)用經(jīng)歷了一個(gè)曲折的過(guò)程。中華人民共和國(guó)成立以后，由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平落后、經(jīng)濟(jì)水平有限以及人們對(duì)地震災(zāi)害嚴(yán)重性、建筑物抗震重要性認(rèn)識(shí)的不足，建筑物的抗震設(shè)計(jì)一直沒(méi)有得到很好的貫徹實(shí)施。自從20世紀(jì)60年代以來(lái)，我國(guó)著手對(duì)已有建筑抗震加固技術(shù)和方法進(jìn)行研究，并取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，除了針對(duì)構(gòu)件由于強(qiáng)度或延性不足進(jìn)行諸如包鋼、粘鋼、粘貼纖維材料等一般加固以外，尚需對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體性能加固，其不僅僅要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震力作用下的破壞情況并對(duì)其進(jìn)行抗震加固、提高其抗震承載力，更要考慮整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。目前，常用的抗震加固方法主要有增設(shè)構(gòu)件加固法、增強(qiáng)構(gòu)件加固法和隔震減震加固法3大類，前兩類屬于傳統(tǒng)抗震加固方法，后一類屬于新發(fā)展的抗震加固方法[1，2]。

1 增設(shè)構(gòu)件加固法

此法是目前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固最基本、最有效的方法之一，該法可以有效地提高結(jié)構(gòu)的抗震能力、變形能力和整體性能。其具體的方法包括增設(shè)抗震墻(剪力墻和翼墻)加固法、增設(shè)支撐加固法、增設(shè)剛架加固法等。當(dāng)原有結(jié)構(gòu)的抗震墻體的間距不滿足現(xiàn)有規(guī)范的規(guī)定值或者原有墻體的抗震承載力嚴(yán)重不足時(shí)，宜采用增設(shè)抗震墻加固法。此法利用新增的抗震墻來(lái)承擔(dān)主要的地震作用，以減小結(jié)構(gòu)的變形。采用抗震墻加固時(shí)，需處理好新增墻體與原有構(gòu)件的連接，既要保證連接的可靠性，又要避免對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成過(guò)多的損傷。此外，在布置新設(shè)抗震墻體時(shí)應(yīng)注意，由于抗震墻的剛度較大，要充分考慮加固后的結(jié)構(gòu)剛度的均勻性，以便增設(shè)抗震墻后使整體結(jié)構(gòu)剛度均勻，避免造成薄弱層的轉(zhuǎn)移。

此法優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)力傳遞簡(jiǎn)單、剛度強(qiáng)度高、可靠性能好、造價(jià)低。其缺點(diǎn)是墻體重量大，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須有富足的承載力。此外，施工過(guò)程中噪音、振動(dòng)都很大，工期也很長(zhǎng)。

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等各種結(jié)構(gòu)的梁柱構(gòu)成框架的空間內(nèi)，也通過(guò)增加支撐進(jìn)行抗震加固。其優(yōu)點(diǎn)是支撐重量較輕、工期較短，可以確保結(jié)果的強(qiáng)度和延性，對(duì)建筑內(nèi)部的使用影響較小。其缺點(diǎn)是在往復(fù)地震作用下支撐容易產(chǎn)生屈曲破壞，耗能能力有限，震后需要替換。

2 增強(qiáng)構(gòu)件加固法

當(dāng)無(wú)法采用新增構(gòu)件加固時(shí)，可以分別對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固，以提高原有構(gòu)件的承載力、改善構(gòu)件的延性，從而達(dá)到抗震加固的目的。方法主要有：1）外粘型鋼加固法；2）粘貼鋼板加固法；3）粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法等等。

外粘型鋼加固法適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱等構(gòu)件的加固。該法用灌漿或焊接等方法將型鋼外包于構(gòu)件四周或兩角，使之與原構(gòu)件共同承擔(dān)荷載，通過(guò)約束原構(gòu)件從而來(lái)提高其承載力和變形能力。該方法適用于大型結(jié)構(gòu)及大跨度結(jié)構(gòu)，尤其適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸卻又要求較大幅度地提高承載能力的混凝土梁、柱等構(gòu)件的加固。其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，構(gòu)件截面尺寸變化不大，結(jié)構(gòu)自重增加較小，而承載能力提高顯著，構(gòu)件截面的剛度和延性也得以改善。

粘貼鋼板加固法適用于對(duì)鋼筋混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固。該法是用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在混凝土構(gòu)件表面，使兩者共同受力以提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法，相對(duì)于傳統(tǒng)加固方法，粘貼鋼板加固法更為簡(jiǎn)單、快速，對(duì)結(jié)構(gòu)的外形和凈空以及生產(chǎn)生活的影響較小。

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法是指采用以纖維或其制品作為增強(qiáng)材料的一種復(fù)合材料對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固的方法。本方法適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構(gòu)件的加固。外貼纖維復(fù)合材加固法是采用FRP片材對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)加固的一種新技術(shù)。外貼纖維復(fù)合材加固法具有很高的抗化學(xué)腐蝕能力和對(duì)被加固結(jié)構(gòu)的保護(hù)能力，提高了結(jié)構(gòu)耐久性；材料強(qiáng)度高，外貼加固用量少（材料厚度?。?；荷載增加極少，幾乎不改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的外形和尺寸；施工周期短，操作簡(jiǎn)單；加固施工時(shí)噪音小，對(duì)結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境影響較小。

3 隔震、耗能減震加固法

隔震加固法是將隔震技術(shù)應(yīng)用于抗震加固領(lǐng)域中的一種方法，通過(guò)隔震層的設(shè)置將地震變形集中到隔震層上，從而達(dá)到減小原有結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的，限制能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞，提高了建筑的抗震安全度。此法的優(yōu)點(diǎn)是加固效果好、抗震安全度高、無(wú)需對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等再進(jìn)行抗震加固，故建筑的功能和用途均不受影響。缺點(diǎn)是設(shè)置隔震層后，穿過(guò)隔震層的設(shè)備配線、配管等需要進(jìn)行妥善的柔性連接，費(fèi)時(shí)費(fèi)事。

耗能減震加固方法是通過(guò)在結(jié)構(gòu)某些部位增設(shè)耗能阻尼減震裝置，以減小地震反應(yīng)，是抗震加固的一條新途徑。此方法主要依賴增加結(jié)構(gòu)的能量耗散能力，而不是依靠增加結(jié)構(gòu)的剛度和延性來(lái)加固結(jié)構(gòu)，即地震輸入到結(jié)構(gòu)中的能量通過(guò)率先進(jìn)入耗能狀態(tài)的耗能構(gòu)件來(lái)耗散，而不是由結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的屈服或破壞來(lái)耗散。國(guó)內(nèi)外耗能減震結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究表明例，耗能減震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比，地震反應(yīng)減小了40%～60%。而從國(guó)外工程資料表明，耗能減震結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系相比，可以節(jié)約結(jié)構(gòu)造價(jià)5%～10%。若用于已有結(jié)構(gòu)的加固改造，可節(jié)省造價(jià)會(huì)更加可觀，有的加固改造工程節(jié)省造價(jià)達(dá)60%。

4 結(jié)論

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，地震災(zāi)害問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，為了保障我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，需做好以下兩個(gè)方面的工作：一方面要加強(qiáng)新建建筑物的抗震設(shè)計(jì)；另一方面則對(duì)已有的建筑物進(jìn)行抗震鑒定、加固改造，使之滿足抗震設(shè)計(jì)的要求。本文針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法探討，有利于提高我國(guó)建筑物抗震技術(shù)的發(fā)展。

[1]李珠，岳俊峰，石峰，等.既有建筑抗震加固與節(jié)能改造一體化技術(shù)[J].施工技術(shù)，2009，38(5).

[2]曹炳政，朱春明.消能減震技術(shù)在某既有綜合樓抗震加固中的應(yīng)用研究[J].四川建筑科學(xué)研究，2009，35(4).