摘要:抗震性能和加固設(shè)計(jì)是建筑物被安全持續(xù)使用的重要保障。如果建筑物的抗震性能不達(dá)標(biāo),加固設(shè)計(jì)不合理,那么一旦發(fā)生強(qiáng)烈地震,將會(huì)嚴(yán)重破壞建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并給居民造成嚴(yán)重的人身和財(cái)產(chǎn)損失。文章通過(guò)對(duì)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析,以求找到更加科學(xué)有效的方法應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,提高建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,增強(qiáng)其抗震性能,使居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全更加有保障,同時(shí)促進(jìn)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
關(guān)鍵詞:建筑物;抗震性鑒定;加固設(shè)計(jì)
在人類面對(duì)的各種自然災(zāi)害種,地震具有突發(fā)性、難以預(yù)測(cè)性和超強(qiáng)破壞性等特征,成為面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。受經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度制約和建筑文化的影響,我國(guó)傳統(tǒng)的居民建筑其抗震能力普遍較差,而且受其結(jié)構(gòu)的制約,加固難度系數(shù)也較大,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),很難保證居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行科學(xué)的抗震性能鑒定和評(píng)估,并針對(duì)其問(wèn)題采用合理的加固措施,成為一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。文章從建筑物的抗震性能鑒定方法和加固設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行探討,以求能找到科學(xué)有效應(yīng)對(duì)方法。
1需要進(jìn)行抗震鑒定的建筑物類型
在我國(guó)傳統(tǒng)的居民建筑中,普遍存在抗震性能差的問(wèn)題。然而,并不是所有的建筑都需要進(jìn)行抗震性能鑒定,以下列舉需要進(jìn)行鑒定的類型:
(1)當(dāng)建筑物涉及結(jié)構(gòu)改變,如擴(kuò)建、改變使用功能或者進(jìn)行重大修理、重建。
(2)現(xiàn)有的建筑物已經(jīng)達(dá)到或者超過(guò)設(shè)計(jì)壽命年限,仍然要保持其使用功能。
(3)需要對(duì)建筑物進(jìn)行抗震性能鑒定,如對(duì)建筑工程質(zhì)量有懷疑或者對(duì)建筑物進(jìn)入驗(yàn)收程序。當(dāng)面臨以上問(wèn)題時(shí),就需要對(duì)建筑物進(jìn)行抗震性能鑒定,并根據(jù)鑒定結(jié)果來(lái)決定該建筑是否能繼續(xù)投入使用。
2對(duì)現(xiàn)有建筑抗震性能的鑒定
2.1鑒定步驟。
(1)收集建筑的原始資料。對(duì)建筑物的施工圖紙、地基性質(zhì)勘測(cè)、工程用料等原始資料要進(jìn)行完整準(zhǔn)確的收集。
(2)勘測(cè)建筑現(xiàn)狀。對(duì)建筑物的地基、主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽檢,并對(duì)建筑物的施工質(zhì)量、損耗情況和與施工圖的吻合情況進(jìn)行勘測(cè),并針對(duì)特定地區(qū)的地質(zhì)地貌進(jìn)行分析,如是否有地面沉降、地下水位是否有大幅度的變化等。
(3)依據(jù)有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī),并按照鑒定結(jié)果,經(jīng)整理后形成鑒定結(jié)果報(bào)告,并對(duì)是否需要加固設(shè)計(jì)提出意見(jiàn)。
2.2鑒定方。法采用篩選法分兩級(jí)進(jìn)行鑒定是目前我國(guó)有關(guān)部門(mén)規(guī)定的建筑物抗震性能鑒定方法。在該兩級(jí)鑒定的實(shí)施過(guò)程中,均有相關(guān)的明文規(guī)定!督ㄖ拐痂b定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023)對(duì)建筑物的第一級(jí)鑒定作出了明確要求:宏觀控制對(duì)象和以建筑的構(gòu)造鑒定為主進(jìn)行綜合評(píng)判;第二級(jí)鑒定,應(yīng)該以現(xiàn)在的通行規(guī)范為基本依據(jù),進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算為主并結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行評(píng)判。如果是后續(xù)合理使用年限為30年的建筑物,首先要按照第一級(jí)鑒定的要求來(lái)進(jìn)行鑒定,如果符合使用的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn),則可以不用進(jìn)行第二級(jí)鑒定。如果是后續(xù)合理使用年限為40年的建筑物,那么就要對(duì)建筑物的整體抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,然后再通過(guò)結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行分析,對(duì)其抗震能力作出綜合評(píng)估。如果符合持續(xù)使用的安全標(biāo)準(zhǔn),就不需要再進(jìn)行加固處理。一旦不符合持續(xù)使用的安全標(biāo)準(zhǔn),就必須依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行加固設(shè)計(jì),并做好定期的安全勘測(cè),以切實(shí)保護(hù)居民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。
3對(duì)現(xiàn)有建筑的加固方法
對(duì)現(xiàn)有建筑的加固,主要是在其已經(jīng)建成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上,通過(guò)科學(xué)的力學(xué)分析,再輔之以加固材料,進(jìn)行有效的加固設(shè)計(jì)。而目前通行的加固方法分為直接和間接兩種。
3.1直接加固法。直接加固法主要是在原來(lái)建筑結(jié)構(gòu)的表面,通過(guò)加固體的附著和松散結(jié)構(gòu)的再加固,使整體結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定的一種加固方法。在加固前,需要對(duì)建筑物的表面風(fēng)化物進(jìn)行剝離、清理。通常使用的直接加固法具體加固方式如下:
(1)外包加固法。這種加固法主要是通過(guò)在建筑物的原結(jié)構(gòu)上,添加加固材料,使其原來(lái)的承重面變大,從而分散單位面積上的受力,減小主體結(jié)構(gòu)的壓力。這種加固方式的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),其不會(huì)破壞建筑物的整體結(jié)構(gòu),且便于施工,不會(huì)破壞建筑物的整體性。而且加固材料多為鋼梁、鋼板、混凝土等材料,易于采購(gòu)。
(2)增大截面加固法。這種加固法主要通過(guò)加大原結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件的尺寸,來(lái)減少受力不均引起的結(jié)構(gòu)性形變的問(wèn)題。在這種加固法的實(shí)施中,要求加固材料和原材料要盡可能地保持一致,這樣才能保證加固料和原結(jié)構(gòu)件整體連接,使其保持穩(wěn)定的一體性。這種加固方式多應(yīng)用于大面積的立式結(jié)構(gòu),如承重墻、支撐柱等建筑構(gòu)件。
(3)增設(shè)輔助結(jié)構(gòu)加固法。這種加固法是在原來(lái)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)建筑外結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析,制作各種分力架構(gòu),與原建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合,以此來(lái)達(dá)到加固目的的方法。這種加固方式優(yōu)點(diǎn)突出,對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)的影響小,且具有可重復(fù)性。不過(guò)這種加固方法的限制性也較為明顯,即其對(duì)建筑物的空間要求比較高,適合對(duì)有較大剩余空間的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。
3.2間接加固法。間接加固法主要是通過(guò)對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)加設(shè)輔助構(gòu)件,以此來(lái)改變?cè)瓉?lái)的建筑結(jié)構(gòu)受力散布,進(jìn)行受力分散,以此來(lái)達(dá)到加固目的的方法。較為常用的方法:
(1)增設(shè)構(gòu)件法。增設(shè)構(gòu)件法主要是通過(guò)在原建筑結(jié)構(gòu)的連接薄弱點(diǎn),通過(guò)增加一個(gè)輔助構(gòu)件,使原構(gòu)件和新構(gòu)件共同發(fā)揮作用,增強(qiáng)建筑構(gòu)件的連接整體性,使建筑物能更好地適應(yīng)各種壓力。
(2)增設(shè)支點(diǎn)法。增設(shè)支點(diǎn)法主要是在建筑物的承重結(jié)構(gòu)上,加設(shè)若干的支點(diǎn),如在房梁、支撐板和承重墻上加設(shè)支撐點(diǎn),用增加跨數(shù)的方式,來(lái)減少跨長(zhǎng),來(lái)對(duì)重力進(jìn)行分散,從而達(dá)到加固目的。
(3)改變剛度比值加固法。這種加固法主要是對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)改變,對(duì)建筑物的內(nèi)力分布進(jìn)行合理化調(diào)整,以此來(lái)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的水平抗力,達(dá)到加固目的。
4結(jié)束語(yǔ)
建筑物具有較高的抗震性能對(duì)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全保障具有極其重要的意義。而通過(guò)理論探究和對(duì)實(shí)踐中建筑物穩(wěn)定性的勘測(cè),發(fā)現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)和加固對(duì)提高其抗震性能有著重要的作用。通過(guò)科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu),可以有效提升建筑物的穩(wěn)定性和抗拒外力破壞的能力。而對(duì)建筑物進(jìn)行后期的加固,不僅可以對(duì)部分工程瑕疵進(jìn)行有效改善,還可以使一些已經(jīng)達(dá)到或者將要達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的建筑的使用壽命進(jìn)行一定程度的延長(zhǎng)。這樣不僅對(duì)提高建筑的使用合格率具有較高的可采性,對(duì)提高建筑物資源的利用率也具有重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]張樹(shù)生,尹鵬,羅云龍.上部鋼結(jié)構(gòu)、下部混凝土結(jié)構(gòu)組成的豎向混合結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè),2016(4):5.[2]GB50023,建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].