金 明
河南省建筑科學(xué)研究院有限公司(45000 0)
我國是世界上的多地震國家之一。7%的大中城市在7度以上的地震區(qū),一些重要的城市,如北京、西安、蘭州等都位于地震基本烈度8度的高烈度地震區(qū)。震害調(diào)查表明,經(jīng)過抗震設(shè)防、特別是在1990年后設(shè)計建造的建筑表現(xiàn)良好,即使在極震區(qū)實際烈度高出抗震設(shè)防烈度3 ~4度(地震動強度超出預(yù)計的10倍)的情況下,除了極個別建筑物外,絕大多數(shù)建筑受到中等至嚴重破壞,但不倒塌,達到了“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準抗震設(shè)防目標;而在“89規(guī)范”之前的建筑物多數(shù)遭受嚴重破壞,甚至倒塌。
在我國地震區(qū)內(nèi),存在相當一部分建筑未考慮抗震設(shè)防,有些雖然考慮了抗震,但是由于歷史原因,現(xiàn)在并不能滿足抗震要求。有些建筑因設(shè)計或施工失誤,建筑物使用情況變更,建筑物增層或附加設(shè)施等因素,都可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗側(cè)力不足,不能滿足抗震要求。因此,對現(xiàn)有建筑物進行抗震鑒定,對不滿足設(shè)防要求的建筑采取抗震加固措施,是減輕地震災(zāi)害的重要途徑。
第一階段,由1966年邢臺地震開始到1976年唐山地震,是抗震鑒定及加固的試點起步階段。這個階段的主要特點是:探索抗震鑒定及加固的基本技術(shù)和管理方法,在實踐中證明了抗震鑒定及加固的必要性和有效性。
第二階段,自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理論的國家標準GBJ 11-89《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》正式發(fā)布,是抗震鑒定及加固蓬勃發(fā)展階段。這個階段的主要特點是:建立了抗震鑒定及加固的基本管理體制,制定了主要著眼于安全的TJ 23-77《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標準》,在國家計劃的統(tǒng)一安排下,7度及以上抗震設(shè)防地區(qū)完成了一批現(xiàn)有建筑的鑒定和加固,使我國城市現(xiàn)有建筑的抗震能力得到了明顯提高。在這個階段,抗震加固提出了提高強度、提高變形能力和加強整體性的三項目標,以外加圈梁、構(gòu)造柱、夾板墻和鋼構(gòu)套為基本手段,形成了增強自身法、外加構(gòu)件法和替換法等基本加固方法。
第三階段,由GBJ 11-89《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》開始執(zhí)行起到現(xiàn)在,是抗震鑒定及加固綜合發(fā)展階段。這個階段的特點是:抗震鑒定及加固的要求擴大到6度設(shè)防區(qū),制定了與GBJ 11-89設(shè)計規(guī)范配套的鑒定及加固的技術(shù)標準,強調(diào)建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的綜合分析開發(fā),隨著經(jīng)濟體制的改革,抗震鑒定、加固與建筑功能改造緊密地結(jié)合在一起。此階段不斷有新技術(shù)、新材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震加固中,如碳纖維片加固技術(shù)、鋼筋化學(xué)錨固技術(shù)、隔震和消能減震技術(shù)等。
在對建筑物進行抗震加固前應(yīng)對建筑物進行詳細地檢測、鑒定,以做為抗震加固設(shè)計的基礎(chǔ)。因許多現(xiàn)存建筑大多存在圖紙設(shè)計丟失或無設(shè)計、使用年限過久等問題,導(dǎo)致構(gòu)件耐久性較差,存在缺陷或裂縫構(gòu)件,這就促使我們必須詳盡地對建筑物進行檢測、鑒定。
檢測技術(shù)可分為兩大類,一類是加固前的檢測,另一類是加固后的檢測。加固前檢測的目的是為了弄清楚原有結(jié)構(gòu)的實際情況,如實際的混凝土強度、配筋情況等,這也是抗震鑒定必須進行的。加固后的檢測是工程驗收的需要,也是工程監(jiān)理、工程質(zhì)量監(jiān)測不可缺少的一部分。一方面需要事后檢測的手段,盡可能在不造成工程損傷的情況下快速、方便、準確地檢測到工程加固的實際情況;另一方面更需要一個完備的、配套的工程質(zhì)量驗收、監(jiān)理、監(jiān)督體系和相應(yīng)的措施。在這方面,抗震加固同新建工程相比,需要做的工作還很多。
2.2.1 建筑的抗震鑒定應(yīng)包括的內(nèi)容及要求
1)搜集建筑的勘查報告、施工圖紙、竣工圖紙和工程驗收等原始資料,當資料不全時,宜進行必要的補充實測。
2)調(diào)查建筑現(xiàn)狀與原始資料符合的程度、施工質(zhì)量和維護狀況,發(fā)現(xiàn)相關(guān)的非抗震缺陷。
3)根據(jù)各類建筑結(jié)構(gòu)的特點、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造和抗震承載力等因素,采用相應(yīng)的鑒定方法,進行綜合承載力分析。
4)對建筑整體抗震性能作出評價,對不符合抗震鑒定要求的建筑提出相應(yīng)的抗震減災(zāi)對策和處理憊見。
2.2.2 鑒定方法
抗震鑒定的方法可分為兩級。第一級鑒定以宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主進行綜合評價,第二級鑒定以抗震驗算為主結(jié)合構(gòu)造影響進行綜合評價。
當符合第一級鑒定的各項要求時,建筑可評為滿足抗震鑒定要求,不再進行第二級鑒定;當不符合第一級鑒定的要求時,一般由第二級鑒定作出評價。
同抗震加固工程相比,新建工程的設(shè)計有商品化的、使用方便的計算程序,有大量可以直接引用的標準圖集,有豐富的設(shè)計經(jīng)驗、成熟的設(shè)計方法。然而,抗震加固工程就復(fù)雜多了,抗震加固設(shè)計沒有現(xiàn)成的、商品化的計算程序,甚至有些加固設(shè)計尚停留在半經(jīng)驗、半理論的階段,抗震加固設(shè)計也沒有能直接引用的標準圖、通用圖,除了少數(shù)科研院所以外,絕大多數(shù)單位沒有多少設(shè)計經(jīng)驗,更不用說成熟的設(shè)計方法了。可以毫不夸張地說,抗震加固工程比新建工程的難度大得多。正因如此,抗震加固技術(shù)的發(fā)展大有前途,抗震加固設(shè)計方法也必將得到很大的發(fā)展。
面對具有巨大破壞力的地震災(zāi)害,我們應(yīng)盡快地對老舊建筑進行相應(yīng)的檢測、鑒定及加固處理,保證廣大人民住房安全,不再重演5·12這段痛苦的歷史。