【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；抗震；加固 

　　我國是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，由于受太平洋板塊、亞歐大陸板塊和印度洋板塊的擠壓，地震斷裂帶縱深發(fā)育水平很高，導(dǎo)致我國地震活動頻度高、強(qiáng)度大。大陸Ⅵ～Ⅸ度地震區(qū)占國土面積的80%以上，并且地震區(qū)中很大一部分為抗震設(shè)防相對較薄弱的村鎮(zhèn)地區(qū)。歷次震害表明，砌體結(jié)構(gòu)建筑物的樓層數(shù)越高其所受的震害就越嚴(yán)重。 

　　1.影響砌體房屋抗震性能的因素分析 

　　1.1砌體房屋縱墻的影響 

　　隨著住宅商品化和住宅功能要求的提高，使得一些多層砌體住宅房屋的客廳增大，個別的設(shè)計方案和實際工程在客廳的外縱墻沒有設(shè)置，形成構(gòu)造柱、圈梁與陽臺門相連，使得外縱墻的開洞率大于55%。眾所周知，多層砌體房屋的抗震性能主要依靠砌體墻，而地震作用在水平方向是兩個方向的，房屋的縱向相對于橫向弱得多，在地震作用下縱向則率先開裂和破壞。由于是縱向墻體又是橫向墻體的支承，所以縱向墻體的開裂和破壞則會削弱對橫向墻體的支撐作用，對多層砌體房屋的整體抗震能力產(chǎn)生非常不利的影響。 

　　在實際的多層砌體住宅房屋中，還有縱向陽臺門和窗的中間砌筑240mm×240mm的砌體墻垛。這個方案雖然較陽臺全部為開洞要好一些，但是該砌體墻垛的高寬比遠(yuǎn)大于4，在地震作用下為彎曲破壞，由于砌體墻垛的抗彎能力很差，所以該墻垛對房屋的整體抗震能力幾乎沒有什么貢獻(xiàn)。 

　　提高多層砌體住宅房屋的縱向抗震能力，應(yīng)滿足以下兩個方面的要求： 

　�。�1）多層砌體住宅房屋至少有一道通長且基本貫通的內(nèi)縱墻，門洞的寬度不宜大于1.5m；所謂基本貫通，就是不宜有大于720mm的錯位。 

　�。�2）外縱墻的開洞率應(yīng)進(jìn)行控制。在僅有一道內(nèi)縱墻的情況下，6度和7度時外縱墻的開洞率不宜和不應(yīng)超過55%；8度時不宜超過50%。 

　　1.2 砌體墻段的局部尺寸 

　　《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》明確規(guī)定：“局部尺寸不能滿足時應(yīng)采取局部加強(qiáng)措施彌補(bǔ)。”這里有兩個問題值得討論： 

　　1.2.1局部尺寸不足的量化 

　　從局部尺寸的限值是為了在地震作用下該軸線的墻段各個擊破即個別墻率先開裂和破壞的概念出發(fā)，局部尺寸不足者不宜小于[GB50011—2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范]給出的限值0.8；其墻段的寬度可以從墻體外邊緣算起。 

　　1.2.2采取加強(qiáng)措施 

　　（1）加大墻邊處構(gòu)造柱的截面和配筋。 

　�。�2）對局部尺寸不足的墻段采用水平配筋砌體等。 

　　1.3 砌體房屋的層數(shù)及高度 

　　現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB5001l-2001）對多層砌體房屋的總高度和總層數(shù)有了強(qiáng)制性規(guī)定。在設(shè)計中房屋總高度及總層數(shù)應(yīng)同時滿足限值，因為樓蓋重量占房屋總重的一半左右，房屋總高度相同，多一層樓蓋就意味著增加半層樓的側(cè)向地震作用，同時加大對底部的傾覆力矩。在中、強(qiáng)地震作用下，因傾覆力矩過大，使得底部墻體產(chǎn)生過大的壓力或剪而被破壞，故此減輕自重、減少層數(shù)、降低層高是削弱地震影響的有效途徑之一。 

　　1.4墻體的高寬比 

　　由于砌體墻的破壞形態(tài)與墻體的高寬比有關(guān)。當(dāng)砌體墻的高寬比小于1.0時，墻體形成剪切破壞的x形裂縫；當(dāng)砌體墻的高寬比不小于1.0且不大于4.0時，墻體為剪彎破壞；當(dāng)砌體墻的高寬比大于4.0時，為彎曲破壞。在墻體中部增設(shè)構(gòu)造柱后，其墻體的破壞形態(tài)按構(gòu)造柱和圈梁（或鋼筋混凝土帶）包圍的兩個子墻體呈現(xiàn)出不同高寬比的破壞形態(tài)。若砌體墻沿高度方向的中部也設(shè)置鋼筋混凝土帶，則按構(gòu)造柱和圈梁（或鋼筋混凝土帶）包圍的四個子墻體呈現(xiàn)出不同高寬比的破壞形態(tài)。因此，在應(yīng)用新的GB50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范橫墻較少關(guān)于“在橫墻內(nèi)的柱距不宜大于層高”時，也要注意不要造成構(gòu)造柱和圈梁所包圍墻體的高寬比大于1.0。當(dāng)出現(xiàn)構(gòu)造柱和圈梁所包圍墻體的高寬比大于1.0時，宜在墻體高度的中部增設(shè)60mm高的鋼筋混凝土帶，配筋可采用3Φ6。另外，對于橫墻較少的多層砌體住宅房屋的方案設(shè)計申，一般宜控制一層內(nèi)大于4.2m的房間占該層總面積不超過60%，否則不會在橫墻較少的多層砌體住宅房屋的抗震驗算中通過，則必然增加方案的修改工作量。 

　　2.砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固 

　　上部結(jié)構(gòu)根據(jù)實際工程概況分析加固原因和目的，進(jìn)而確定結(jié)構(gòu)的抗震加固方法。對抗震承載力不足或開裂受損的房屋而言，宜采取面層或板墻加固、拆除重砌、增設(shè)砌體或鋼筋混凝土抗震墻、裂縫灌漿加固等措施。對于整體性差的砌體結(jié)構(gòu)，采用增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁、鋼拉桿或錨桿等措施加強(qiáng)縱橫墻及其與樓屋蓋的連接；也可采取增設(shè)托梁、預(yù)制樓屋蓋增設(shè)疊合層等方法加強(qiáng)樓屋蓋，從而提高結(jié)構(gòu)的整體性。局部薄弱部位，如無拉結(jié)筋的填充墻、“女兒墻”、懸挑構(gòu)件、平面不規(guī)則處等，采取有關(guān)拉結(jié)、增強(qiáng)承載力、拆除或平面切割等措施。以上的加固措施均屬于傳統(tǒng)加固方法，其基本原理是提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震承載力或整體性，主要措施是增大材料強(qiáng)度、加大構(gòu)件截面、增設(shè)新構(gòu)件等。 

　　2.1適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固方法 

　�。�1）鋼筋混凝土外加層加固法——屬于復(fù)合截面加固法。其優(yōu)點是施工工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)，加固后的承載力提高明顯，技術(shù)經(jīng)驗比較成熟；常用于加固柱、帶壁墻，但其現(xiàn)場濕作業(yè)施工時間長，加固后建筑結(jié)構(gòu)的凈空有所減小。 

　�。�2）鋼筋水泥砂漿外加層加固法——屬于復(fù)合截面法。其原理是把欲加固墻體表面粉刷層剔除，在墻體兩側(cè)附設(shè)Φ4mm～Φ8mm的鋼筋網(wǎng)片，然后抹水泥砂漿面層，常用于砌體墻加固及鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。 

　�。�3）增設(shè)扶壁柱加固法——屬于加大截面加固法。其優(yōu)點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，不易滿足結(jié)構(gòu)的抗震要求，一般僅用于非抗震設(shè)防地區(qū)。 　　2.2 適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法 

　�。�1）包鋼加固——也稱粘結(jié)外包型鋼加固法，以環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié)時，稱之為濕式包鋼加固。這種措施受力可靠，施工簡便，現(xiàn)場作業(yè)量小，但用鋼量較大，加固費(fèi)用高，防護(hù)措施要求較高，適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的加固。 

　�。�2）預(yù)應(yīng)力撐桿加固法——其優(yōu)點是最大幅度地提高砌體柱的承載能力，適用于加固高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)；缺點是不能在600℃以上的高溫環(huán)境中使用。 

　　2.3 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ) 

　�。�1）增設(shè)圈梁——這種措施可用于既有砌體結(jié)構(gòu)的圈梁設(shè)置不符合抗震要求、縱橫墻交接處有明顯缺陷及房屋整體性較差等工況。 

　�。�2）增設(shè)梁墊——該措施可用于大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體局部產(chǎn)生豎向裂縫等工況。 

　�。�3）砌體局部拆砌——當(dāng)房屋發(fā)生局部破裂，且未影響承重及結(jié)構(gòu)性安全時，將破裂墻體局部拆除，并采用高一級強(qiáng)度的（下轉(zhuǎn)第341頁）（上接第238頁）砂漿及整磚砌筑。 

　�。�4）砌體裂縫修補(bǔ)——可根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫特征及其產(chǎn)生原因，針對性地進(jìn)行裂縫修補(bǔ)或加固。常采用水泥砂漿填縫修補(bǔ)、配筋水泥砂漿填縫修補(bǔ)、灌漿修復(fù)等措施。 

　　3.抗震加固新技術(shù) 

　　3.1減震隔震 

　　隨著減震技術(shù)的發(fā)展，以及對歷次強(qiáng)烈地震中建筑結(jié)構(gòu)破壞形式的總結(jié)，我們可通過分析地震作用效應(yīng)，采用減震隔震技術(shù)，減小既有砌體房屋在強(qiáng)震中所承受的地震作用。目前在既有建筑結(jié)構(gòu)中常用的減震技術(shù)主要有基礎(chǔ)隔震技術(shù)、消能減震技術(shù)以及調(diào)諧減震技術(shù)等被動減震方法。 

　　3.2 抗震加固與節(jié)能改造一體化 

　　當(dāng)今世界資源越來越短缺，地震頻發(fā)，針對抗震加固和節(jié)能改造這兩項工程，許多學(xué)者提出了抗震加固與節(jié)能改造一體化，并對其技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。一體化技術(shù)可以提高既有結(jié)構(gòu)承載能力、改善既有結(jié)構(gòu)的抗震性能，與傳統(tǒng)抗震加固技術(shù)相比，一體化技術(shù)改造后結(jié)構(gòu)的承載能力更高、抗震性能更好，能使既有建筑耗能能力有所降低，節(jié)約能源，實現(xiàn)了抗震加固與節(jié)能改造有機(jī)結(jié)合，避免二次作業(yè)，設(shè)計施工一體化，降低運(yùn)營成本。目前，玻化微珠保溫砂漿是抗震加固與節(jié)能改造一體化技術(shù)中最常用的無機(jī)材料。 

　　【參考文獻(xiàn)】 

　　[1]信任，何成學(xué).震后多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震鑒定與加固設(shè)計.西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院[期刊]地震工程與工程振動，2011-02-15.