建筑结构抗震加固方法

【关键词】建筑结构；抗震加固；方法

　　引言：随着我国城市化进程的快速发展，出现城市人口数量急剧上升的现象，这就使得对城市住宅及办公场所的需求不断增加，因此，出现了多样性复杂性的高层建筑楼体。如何使得这些楼体的建筑结构具有抗震性，成为建筑行业当前面临的巨大挑战。

　　一、注意建筑物的结构抗震设计问题

　　高层建筑基础掩埋是为了稳定地基，降低建筑的整体倾斜，阻止其滑移或倾覆，埋置一定的深度，可以起到良好的抗震作用。钢筋混凝土的高层地下室的结构设计要求中规定，采用桩基时埋深不得小于1/15H,采用天然地基时埋深不得小于1/12H（房屋高度H是指室外檐口到地面的高度，其中不包括突出的电梯间、水箱等部位的高度）。

　　如果设计不合理会影响整体的抗震性能，通常建筑物的埋深高度要大于外地面以上的高度，总高度从室外的地面开始算起，对于地下的墙柱结构设计要同上部的结构协调一致，对于地下顶板的板面的内外标高发生的变化超过梁高就会造成错层的形成，要采取相应的措施加以处理，不然不能作为上部结构相应的嵌固部位。当地下的顶板当做上部结构相应的嵌固部位时，其地下一层以下的抗震等级要根据实际情况使用三级或者四级，地下一层结构的抗震等级要和上部结构所采用的等级一致。

　　二、在结构抗震性上加强抗震力的加固方法

　　（一）增加构件的方法

　　通过增加一些构件在原先的结构上增强结构的抗震力和整体结构稳定性，对一些承载能力不强的构件进行有力的补偿。在选择构件时，要具体情况具体分析，最为常见的有以下几种：增加墙体，增加支撑，增加主子，增加拉杆等。在进行方法选择时，要充分考虑增加的构件是否对抗震性和结构整体的影响。

　　（二）加大面积的方法

　　通过利用原结构同样的材料加大构件截面的面积，更好的增强构件的承载力和截面的刚度以及构件的延性。加大截面法通常用于加固混凝土结构的构件，例如：墙面、柱子、板面，梁柱等构件；还常用于加固钢结构中的屋架、墙柱等。

　　（三）结构构件进行外包的方法

　　在结构构件的外部进行外包增加构件的抗震力和整体性。这种外包的方法根据使用的材料不同分为：使用混凝土面层的外包法加固，使用钢构套的方法加固，使用钢筋网加砂浆面层的方法加固，使用粘钢进行加固，使用纤维粘贴在表面的方法加固，以上这些方法能够起到改善和加强抗震性能的效果。其中碳纤维粘贴加固具有弹性强、重量轻、耐腐蚀、保长久的性能，具有无限广阔的使用空间和发展事态。

　　（四）外加预应力的方法

　　这种方法通常利用外加的预应力进行加固，其优点在于不改变建筑物的使用空间，只通过改变结构内部的力量分布降低应力，提高结构的承载力。此种方法主要多用于加固混凝土的板面、梁柱等构件，还会用于钢屋架、梁等结构的加固。

　　三、通过分散地震能量增强抗震能力的加固方法

　　（一）降低能耗减少地震能量加固法

　　降低能耗减少地震能量加固法就是把建筑物的某些构件转化成耗能元件，亦或是装设阻尼器在默写变形较大的结构中。当地震发生时，耗能元件就能够产生非常大的阻尼，这样有大量的地震能量就会被消耗掉，从而整体结构的地震能量就得到了减小，建筑楼梯就会免遭破坏。这种加固方法就是通过消能器或阻尼控制结构变形，分散降低水平地震能量，从而达到加固的效果。

　　（二）隔离地震能量加固法

　　这种方法就是将隔振技术应用于抗震加固中，通常在建筑物的地基设置元件或者是隔振材料，起到隔离地震能量传输到上部结构。目前最为常用的方法是采用阻尼高，吸收地震的橡胶隔震垫子，布设在基础结构和房屋上部之间，当发生地震时，隔振垫会发生水平方向的变形，从而消耗掉很多地震能量，使传递到结构上部的地震力量速度降低。由于此种方法的操作技术难度较大，目前在国内还不好操作，只有国外有少数的使用。

　　四、砌体结构抗震加固方法

　　对于多层的砌体结构建筑物，在我国多是多层公寓、写字楼、住宅等。只要是设计合理在抗震问题上，安全性相对较高。根据加固的目的和原因的不同对于抗震加固的技术方法就有所不同。主要分为以下三种：第一种加固方法，整体性较差的砌体建筑，可以采用外加圈梁、锚杆、构造柱或者是钢拉杆等加强楼顶盖同墙面的链接，通过增加托梁或者是在预制盖增设叠合层加大楼盖的支撑链接；第二种加固方法，针对砌体墙承载力不足有裂缝受损的房屋，通常情况下利用面层、板墙加固或者增设砌体（例如：用裂缝灌浆方法或者钢筋混凝土墙）、拆除重砌等方法；第三种加固方法，针对部分薄弱的部位，例如：在屋面外的小房间、没有拉结的墙、悬挑构件、支撑梁的墙体、平面不规则的部位，需要采取一些增强承载力、平面切割、拆除等方法。

　　五、混凝土结构的加固方法

　　对于混凝土结构的加固方法同国外比还存在很大差距，并且在施工问题上还存在很多质量问题，从而引发了抗震能力方面的不足。同样的，混凝土结构的抗震加固方法也是根据目的和原因的不同分别进行以下不同的选择：对于局部薄弱的构件例如：在屋面外的小房间、没有拉结的墙、悬挑构件、支撑梁的墙体、平面不规则的部位，需要采取一些有关拉结、增强承载力、平面切割、拆除等方法；对于承载力不足的开裂构件、框架和墙体，需要采用预应力的现浇混凝土套、或普通的粘贴板、钢构套或者粘贴系数高的纤维片材进行框架梁的加固，增设支撑墙或者抗震墙加强整体结构的整体性，分解地震作用，加大刚度减小扭转力；采用环氧树脂砂浆对于裂缝进行浇灌修复，对于损伤进行修复和补强。

　　总结：

　　建筑结构的抗震加固方法有着其广阔的研究和发展前景和特殊的规律。随着我国经济的迅速发展，信息科研技术的不断提高，对于抗震加固的技术方法出现了创新发展，涌现出很多新材料、新技术、新工艺，新手段。例如：碳纤维加固法通过纤维材料通构件进行的粘贴，增强结构的承载力，这种材料具有重量轻便、弹性强度高、耐腐蚀性强等特点，比钢材料相比性价比各方面都要高，因此具有长足的发展利用空间；植筋锚杆法也在被日益广泛推广使用，这种方法是通过在构件上打孔后注入粘结剂植入钢筋，其优点在于性能可靠、施工方便，目前被广泛关注，已研制出技术性强、经济指标好的粘合剂；结构减震控制方法为抗震加固技术开辟了一页新篇章，打破了传统硬式方法，具有安全性高、减震简单、效果显著的优点，分为：基础隔振、主动控制减震和消能减震三种，已被广泛应用并提供了新的创新思路。以上碳纤维加固法和、植筋锚杆法和结构减震控制法都是未来抗震加固方法的发展趋势。总而言之，抗震加固方法虽然面临着巨大的挑战，但有其广泛的发展前景。

　　参考文献

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