建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法應(yīng)用探析

Word版本，下載可自由編輯建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法應(yīng)用探析我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，地震活動(dòng)的分布范圍非常廣泛，地震造成的危害不行忽略。5.12汶川大地震和4.14青海玉樹(shù)地震造成了重大人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也給人民敲響警鐘。建造結(jié)構(gòu)的抗震加固問(wèn)題成為目前較為關(guān)注的熱點(diǎn)。為了更好地庇護(hù)人類的生命財(cái)產(chǎn)平安，增進(jìn)社會(huì)的和睦進(jìn)展，無(wú)論在地震前還是地震后，對(duì)工程結(jié)構(gòu)舉行抗震加固都顯得非常重要。

一、2023年版抗震規(guī)范修訂細(xì)要

汶川大地震后,建設(shè)部對(duì)原國(guó)標(biāo)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范舉行了重新修訂。以下將對(duì)相關(guān)細(xì)要舉行分析。

1.1由本來(lái)的普通性條文修訂為新的強(qiáng)制性條文4.1.8條中增大系數(shù)由本來(lái)的“按照詳細(xì)狀況確定,但不大宜大于1.6”更改為“在1.1～1.6范圍內(nèi)采納”,范圍越發(fā)明確。

樓梯間應(yīng)符合下列要求:①頂層樓梯間橫墻和外墻應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2φ6通長(zhǎng)鋼筋;7~9°時(shí)其他各層樓梯間墻體應(yīng)在歇息平臺(tái)或樓層半高處設(shè)置60mm厚、縱向鋼筋不應(yīng)少于2φ10的鋼筋混凝土帶或配筋磚帶，配筋磚帶不少于3皮，每皮的配筋不少于2φ6，,其砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)低于m7.5,不低于同層墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)。

②樓梯間及門(mén)廳內(nèi)墻陽(yáng)角處的大梁支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于500mm,并應(yīng)與圈梁銜接。

③裝配式樓梯段應(yīng)與平臺(tái)板的梁牢靠銜接，8、9度時(shí)不應(yīng)采納裝配式樓梯段；不應(yīng)采納墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯，不應(yīng)采納無(wú)筋磚砌欄板。

④突出屋頂?shù)臉?、電梯間，構(gòu)造柱應(yīng)伸到頂部，并與頂部圈梁銜接，全部墻體應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2φ6通長(zhǎng)鋼筋和φ4分布短筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片或φ4點(diǎn)焊網(wǎng)片。

1.2材料性能的修改3.9.2條中規(guī)定：

①一般磚和多孔磚的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于mu10，其砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于m5；

②混凝土小型空心砌塊的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于mu7.5，其砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于mb7.5。;抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段)，其縱向受力鋼筋采納一般鋼筋時(shí)，鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25；鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3，且鋼筋在最大拉力下的總伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)值不應(yīng)小于9％。

3.9.3條對(duì)一般鋼筋的性能更明確了“符合抗震性能指標(biāo)”的限制,而且箍筋放棄使用hpb235級(jí)鋼筋。

3.9.4條由本來(lái)的“滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造措施的要求”更改為“滿足最小配筋率等要求”,要求范同越發(fā)明確詳細(xì)。

3.9.6該條由本來(lái)的普通性條文修訂為新的強(qiáng)制性條文。

7.3.6條由本來(lái)的普通性條文修訂為新的強(qiáng)制性條文。新的條文越發(fā)明確詳細(xì),新規(guī)范對(duì)自立磚柱的應(yīng)用范圍給出了越發(fā)明確的限制,規(guī)定“惟獨(dú)6°時(shí)才可采納,7～9°不得采納”,并新增了對(duì)跨度不小于6m梁的支承構(gòu)件的加強(qiáng)措施。

二、抗震加固的辦法

目前,常用的抗震加固辦法主要有增設(shè)構(gòu)件加固法、增加構(gòu)件加固法和隔震減震加固法3大類,前兩類屬于傳統(tǒng)抗震加固辦法,后一類屬于新進(jìn)展的抗震加固辦法

2.1增設(shè)構(gòu)件加固法

目前對(duì)結(jié)構(gòu)舉行抗震加固最基本、最有效的辦法之一,該法可以有效地提升結(jié)構(gòu)的抗震能力、變形能力和整體性能。其詳細(xì)的辦法包括增設(shè)抗震墻加固法、外加圈梁-鋼筋混凝土柱加固、增設(shè)支撐加固法、增設(shè)剛架加固法等。此法通過(guò)新增的抗震墻來(lái)?yè)?dān)當(dāng)主要的地震作用,以減小結(jié)構(gòu)的變形。采納抗震墻加固時(shí),需處理好新增墻體與原有構(gòu)件的銜接,既要保證銜接的牢靠性,又要避開(kāi)對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成過(guò)多的損傷。

3.2增加構(gòu)件加固法

當(dāng)無(wú)法采納新增構(gòu)件加固時(shí)，可以分離對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件舉行加固，以提升原有構(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。主要辦法有：

1.外粘型鋼加固法:適用于需要大幅度提升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辦法將型鋼外包于構(gòu)件四面或兩角，使之與原構(gòu)件共同擔(dān)當(dāng)荷載，利用約束原構(gòu)件從而來(lái)提升其承載力和變形能力。該辦法適用于大型結(jié)構(gòu)及大跨度結(jié)構(gòu)。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)自重增強(qiáng)較小，而承載能力提升顯著，構(gòu)件截面的剛度和延性也得以改善。

2.粘貼鋼板加固法:對(duì)鋼筋混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固。該法是用建造結(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升結(jié)構(gòu)承載力的加固辦法，相對(duì)于傳統(tǒng)加固辦法，粘貼鋼板加固法更為容易、迅速，對(duì)結(jié)構(gòu)的形狀和凈空以及生產(chǎn)生活的影響較小，缺點(diǎn)是構(gòu)件加固后提升承載力不能超過(guò)原結(jié)構(gòu)的40%，防火性能較差。

3.纖維增加復(fù)合材料加固法:采納以纖維或其制品作為增加材料的一種復(fù)合材料對(duì)構(gòu)件舉行抗震加固的辦法。本辦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)合材加固法是采納frp片材對(duì)混凝土構(gòu)件舉行修復(fù)加固的一種新技術(shù),具有很高的抗化學(xué)腐蝕能力和對(duì)被加固結(jié)構(gòu)的庇護(hù)能力，提升了結(jié)構(gòu)耐久性；適用不規(guī)章構(gòu)件的加固；材料強(qiáng)度高，外貼加固用量少(材料厚度小)；荷載增強(qiáng)極少，幾乎不轉(zhuǎn)變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的形狀和尺寸；施工周期短，操作容易；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，缺點(diǎn)是抗剪性差，不相宜構(gòu)件的抗剪加固；構(gòu)件加固后提升承載力不能超過(guò)原結(jié)構(gòu)的40%。

4.體外預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要的分支之一，是指將布置于承載結(jié)構(gòu)主體之外的預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力所形成的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種主動(dòng)的加固技術(shù)，利用預(yù)應(yīng)力材料對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，消退部分荷載產(chǎn)生的不利內(nèi)力，提供結(jié)構(gòu)的承載力。

5.增強(qiáng)鋼梁、鋼柱，形成組合結(jié)構(gòu)辦法:適用于大幅度提升承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)，普通提升十幾倍甚至幾十倍。目前此加固辦法廣泛應(yīng)用于密集柜、檔案柜、電池機(jī)房等加固，抗震性能較好。缺點(diǎn)是防火性差，加固后凈空變小，地面抬高，不利于裝修及空間布置。

6.增大構(gòu)件截面法:針對(duì)梁、板、柱抗彎和抗剪及抗震性不足所實(shí)行的加固措施。此辦法能大幅度提升原結(jié)構(gòu)承載力，耐腐蝕性和耐火性較好，能加強(qiáng)建造物的整體性和剛度。不足之處為施工周期長(zhǎng)，消耗大量的人力物力，原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增強(qiáng)了荷載，植筋及鉆孔對(duì)原結(jié)構(gòu)損壞較大，對(duì)抗震有不利影響，此辦法適合于加固基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)。

3.3隔震、耗能減震加固法

1.將隔震技術(shù)應(yīng)用于抗震加固領(lǐng)域中的一種新辦法,利用隔震層的設(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。此法的優(yōu)點(diǎn)是加固效果好、抗震平安度高、無(wú)需對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等再舉行抗震加固。缺點(diǎn)是設(shè)置隔震層后,穿過(guò)隔震層的設(shè)備配線、配管等需要舉行妥當(dāng)?shù)娜嵝糟暯?費(fèi)時(shí)費(fèi)事。

2.耗能減震加固辦法是利用在結(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，此辦法主要依靠增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的能量耗散能力。國(guó)內(nèi)外耗能減震結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)討論表明例,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)省結(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)約造價(jià)會(huì)越發(fā)可觀,有些加固改造工程節(jié)約造價(jià)達(dá)60%。

綜上所述,汶川和玉樹(shù)的兩次強(qiáng)震給傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震帶來(lái)了新的問(wèn)題和