本站小編為你精心準備了建筑結構抗震鑒定及加固設計參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
地震災害,是目前建筑結構面臨的最嚴重的自然災害之一。結合已有的數據資料顯示,地震災害所造成的損失隨著人類建筑結構數量的增大而增大。經歷了多次重大的歷史教訓后,設計人員已經認識到建筑結構的抗震能力,是進行結構設計所必須要考慮的重點問題。隨著我國經濟的不斷發展,越來越多的新型建筑拔地而起,但仍然有一些早期建筑還在被人們使用,這些建筑因為受到當時建筑條件的限制,在抗震問題上很少考慮,一些房屋已經存在基礎沉降、傾斜、墻體裂縫等現象,一旦發生地震,這些房屋根本起不到抗震作用,無法保護人們的生命財產安全。而在另一方面,自汶川地震以后,我國在全國范圍內對當前建筑結構抗震標準進行了提升,其中涉及各地區的抗震設防烈度以及構件設計中的抗震設計參數等多方面內容,這就使得現存按早期抗震規范設計的建筑結構不再滿足抗震設計要求。因此,需要對以上這些房屋進行科學的抗震鑒定,對于鑒定不合格的,則需要進行加固,以提升建筑的安全性。
1建筑結構抗震鑒定的概述
我國位于板塊交界處的地區較多,屬于地震多發國家,很多主要城市都位于地震多發區域。在地震發生的過程中,建筑物的倒塌是造成人員傷亡與財產損失最主要的原因,但我國仍然有很多建筑在設計過程中沒有考慮到抗震因素,還有一些建筑雖然做了抗震設計,但隨著時代的發展,已經無法滿足當前需求[1]。1976年,唐山發生7.8級大地震,整個唐山變成了一片廢墟,當時唐山地區的主要結構形式以砌體結構為主,而砌體結構中抗震構造措施的不完善,是造成結構瞬間倒塌的直接原因;2008年,汶川發生8.0級特大地震,地震中心烈度達到11度,直接經濟損失85億人民幣。而在同樣位于四川省的成都五城區,由于其房屋在設計時是按照抗震設防烈度為7度設計的,因此在地震中經受住了考驗,這與四川省其他地區的慘烈狀況形成了鮮明對比。從震后現場實際勘察結果來看,除了施工質量問題以外,四川其他地區建筑結構本身的抗震能力不足也是造成結構倒塌的主要原因,所以,對這些建筑進行抗震鑒定,并根據鑒定結果進行相應的加固設計,是當前降低地震損失的主要方法。在對現有建筑進行抗震評估的過程中,需要從承載力與構造兩個主要方面進行綜合判斷,一般情況下,需要進行抗震鑒定的建筑主要有以下四種:1)需要提高抗震級別的建筑;2)不符合抗震要求的建筑;3)需要提升設防烈度與類別的建筑;4)建筑結構用途發生改變的建筑。對現有建筑進行鑒定的程序如圖1所示。
2抗震鑒定的內容與鑒定方法
在進行建筑結構抗震設計時,首先需要確定結構的抗震等級,包括考慮結構形式,建筑物高度以及結構重要性等級等。其次要根據結構的抗震等級進行結構設計,包括截面尺寸,材料強度以及配筋設計,并且需要根據抗震等級采取相應的抗震構造措施。同時,在進行建筑結構抗震設計之初,還需要在結構概念設計中,對整體結構提出一定的設計要求,包括結構設計形式合理,受力分布均勻,傳力途徑明確,減小附加地震效應,并考慮多道抗震防線等等。基于建筑結構的抗震設計,在進行抗震鑒定時,也同樣需要考慮上述多個方面的因素,以下從抗震鑒定的主要內容、要求和方法做簡單介紹。
2.1抗震鑒定的主要內容在對建筑物進行抗震鑒定的過程中,主要包括以下幾方面內容:1)檢查建筑結構的基本情況。主要包括建筑結構的布置以及建筑結構的形式;建筑抗側力系統的布置情況;結構的支撐與連接構造情況;細部尺寸等相關參數。2)調查建筑結構的使用條件。主要包括建筑結構的作用;建筑物周圍的環境;建筑的歷史使用情況等。3)檢查建筑的地基基礎情況。主要包括建筑的場地種類與地基土情況;建筑地基的穩定情況;對地基進行原位測試與力學性質測試;地基的變形情況以及其反映在上部結構中的表現;地基基礎與樁的情況等[2]。4)分析檢測建筑的材料性能。主要包括結構構件、結構連接以及其他相關材料的性能。5)檢查建筑的承重結構情況。主要包括建筑結構構件與連接情況;建筑結構的支撐情況;建筑的裂縫數量與分布情況;建筑結構的整體情況;建筑結構的位移與變形情況;建筑結構的動力特性等[3]。6)檢查建筑的維護系統情況。
2.2建筑抗震鑒定的要求對建筑進行抗震鑒定需要滿足以下要求:1)收集被鑒定建筑的原始資料,如設計圖紙、勘察報告、竣工驗收報告等,如果資料不全面,需要進行相應的補充實測。2)對被鑒定建筑的現狀進行調查,評估其是否與原始資料中的數據相符,評估建筑的質量與維護情況,明確建筑的非抗震問題。3)以不同建筑的結構為基礎,對其特點、布置、構造、承載力等情況進行鑒定,運用相應的方法,分析建筑的綜合承載力。4)評價被鑒定建筑整體性的抗震性能,如果建筑不符合抗震要求,則需要提出有針對性的處理對策與意見[4]。
2.3建筑抗震鑒定的方法建筑的抗震鑒定主要可以分為兩個級別:1)主要以構造鑒定與宏觀控制為主;2)主要以抗震驗算為主。其中,對A類建筑進行抗震鑒定的過程中,如果被鑒定建筑滿足一級鑒定中的所有要求,建筑便可以被定義為鑒定合格,不需要進行二級鑒定;如果被鑒定建筑不滿足一級鑒定的某些要求,就需要進行二級鑒定[5]。圖2為A類鋼筋混凝土建筑的二級鑒定。對B類建筑進行抗震鑒定的過程中,需要對建筑的抗震措施進行檢查,并判斷建筑的抗震承載力。如果前者較低而后者較高時,可以運用構造影響系數判定建筑的抗震性能;如果前者較高而后者較低,但不低于95%時,可以不進行加固。
3常見的加固設計思路與措施
對于在抗震鑒定中被判為不合格的建筑結構,就需要采取相應的措施進行加固。在進行工程加固設計中,根據抗震鑒定結果,需要明確加固到何種程度,同時需要考慮新舊結構的協同工作、原有結構在長期荷載作用下所引起的受力形式的改變,以及其使用和美觀要求。常見的加固方式有:采用預制樁和灌注樁進行地基加固,通過增加截面面積和外貼鋼材以及復合材料進行混凝土結構加固等,而對于砌體結構,往往通過設置壁柱,配置鋼筋砂漿以及套箍方式進行加固。針對鑒定不合格的被鑒定建筑,具體可以運用以下幾種方式進行加固:1)以抗震鑒定結果為基礎,從建筑結構特點出發,需要運用的加固設計方法有:如果建筑結構的不合理程度較大,可以運用增設構件的方法來加固,或者運用可以同時將變形能力與承載能力提升的方法,來滿足加固要求。如果建筑需要提升結構剛度,可以運用擴大原截面、增設套箍等方式進行加固。如果建筑需要提升整體連接性能,可以適當的增加建筑結構的變形能力[6]。如果建筑的局部構造存在問題,可以對局部進行處理,也可以通過改變傳力途徑的方法進行加固。如果建筑的次要非結構構件不合格,可以只加固有可能倒塌的部分。2)對于多層磚混結構的建筑,在鑒定過程中可能會出現一些不太明確的不合格現象,如傳力線路模糊、整體性差、橫墻間距過大、房屋與窗間寬度不夠等。因此,對于多層磚混結構的建筑來說,可以運用減層降高、設置夾板墻、縮小門窗洞口、壓力灌漿、圈梁壁柱、使用鋼拉桿等方式進行加固。3)雖然有很多加固措施可以運用到鑒定不合格的多層磚混結構中,但在實際操作時還會遇到一些容易被忽視的問題,如果對這些問題沒有給予足夠的重視,就會在很大程度上降低加固效果。如后加的圈梁需要將伸縮縫切斷,且閉合伸縮縫的兩側,只有這樣才能更好抗震;后加的壁柱需要設置基礎,搭接長度需要嚴格遵循相關要求;在對建筑進行加固設計時,要盡可能的減少對原有建筑墻體或其他部分的損傷,尤其在打眼時不能破壞建筑結構的原有鋼筋。在對新舊墻體接槎部分進行處理時,需要先洗干凈,并加強對墻體的養護工作,以確保新舊墻體的統一性。另外,在建筑加固的過程中,砂漿強度是非常關鍵的,能夠在很大程度上控制砌體強度,也關系到加固之后的建筑能否通過抗震鑒定,所以,在加固過程中可以選用比原有建筑強度高一級的砂漿。
4結語
目前我國正處在地震頻發的時期,對于現有建筑結構抗震能力的提升也是降低地震災害損失的根本手段,現有的規范進一步提高了抗震設計標準,因此,為了降低建筑結構在地震作用下倒塌的可能性,對已有建筑結構進行抗震檢測與加固設計是解決這一問題的主要方法,做好建筑的抗震檢測與加固設計,能夠在很大程度上提升建筑的安全性。建筑的抗震檢測需要依照相關規定嚴格執行,而建筑的加固設計需要考慮很多方面的因素,讓建筑更安全、更可靠,是當前相關部門面臨的主要問題。
作者:鄭圓 單位:上海江歡成建筑設計有限公司