首页范文大全建筑抗震加固设计规程十篇建筑抗震加固设计规程十篇

建筑抗震加固设计规程十篇

发布时间:2024-04-26 02:24:27

建筑抗震加固设计规程篇1

【关键词】汶川地震;JiCa(日本国际协力机构)抗震;隔震;减震

2010年6月-8月,我有幸赴日本参加了为期两个月的中日抗震技术人员的培训学习。该项目是2008年5.12汶川特大地震以后,中日两国首脑确认的“总体合作框架”中就“城市建设”领域开展的灾后恢复重建合作项目,由中国科技部及住建部和日本国际协力机构(JiCa)签约实施。该项目的主要目的是通过对中国建筑抗震技术和管理人员进行培训,借鉴日本建筑工程抗震领域的先进经验,以提高中国建筑抗震防灾能力,并推动中日两国在建筑抗震技术领域的深入全面合作。项目于2009-06-01启动,2013-05-31结束,为期四年。

通过两个月的研修,了解了日本的防灾减灾系统,日本抗震设计法的发展历程,并对中日两国抗震设计有了细致的比较,学习了日本在隔震,减震方面的先进技术以及抗震加固的先进理念和方法。

首先简要介绍日本的防灾减灾系统:注重防灾减灾意识的培养和加强;防灾知识普及常抓不懈,从我作起;政府对既有建筑尤其是生命线工程和民生工程(学校,医院,聚居的住宅等)的抗震性现状调查常态化,掌握第一手资料;对抗震化鉴定和加固制定计划和目标,不因为大地震再现周期长而导致对抗震加固犹豫不决的态度,和侥幸的心理;提高地震应急判断和评估水平,避免次生灾害的发生,使灾区能尽快恢复正常的生产和生活。

日本的抗震设计法的发展历程:1916年佐野利器博士提出震度法概念(考察1906年美国旧金山大地震后经过研究发表《建筑物抗震结构理论》中提出用震度乘以房屋重量来计算水平地震惯性力);1923年关东大地震,砖石结构破坏严重,(80%以上)从此该类结构从日本新建建筑舞台消失;同时因混凝土结构倒塌和发生严重破坏的较少,其抗震性能被认可;1924年震度法被正式采用,K=0.1,地震作用取为建筑物重量的10%(容许应力度=材料强度的1/2);要求超过50尺(大约15m)的建筑须采用钢筋混凝土结构或者钢结构;1924~1950年间日本结构抗震领域展开“刚柔相争”(以刚度抵抗,或韧性顺应)1950年颁布《建筑基本法》调整水平地震作用,K=0.2(容许应力度=材料强度);1971年修订《建筑基本法》,规定柱箍筋间距≤100mm。加强对柱混凝土的约束作用,旨在提高砼柱子的延性;1977年,制定了抗震诊断基准与修复设计指针,提出既有建筑加固办法1981年颁布“新抗震设计法”,提出二次设计的要求(小震不坏,大震不倒),并提出保有耐力的设计计算法;1983年,隔震橡胶在日本应用于民用建筑,开始出现隔震建筑;2000年增加“基于性能的抗震设计法”(极限承载力计算法)95年阪神地震很多建筑虽未严重破坏,但塑性变形过大使修复成本过高或丧失正常功能;2005年补充“基于能量平衡的抗震设计法”(主要用于钢结构)地震输入能量=弹性应变能we+塑性应变能es.,建筑物必须吸收的最低能量=地震输入能量-弹性应变能we。

日本建筑物按规模和高度进行安全性与分类:第一号建筑物:高度超过60m的建筑物,即超高层建筑物;第二号建筑物:高度低于60m建筑物中的大规模建筑物(高度一般指31m以上);第三号建筑物:高度低于60m建筑物中的中规模建筑物;第四号建筑物:以上一号至三号以外的小规模建筑物,无需进行结构计算。日本的抗震设计原则主要是:

60m以下的建筑物:

1)新抗震设计法,二次设计方法,满足小震不坏(地震加速度约80gal,建筑加速度反应约0.2g)、大震不倒(地震加速度约400gal,建筑加速度反应约1.0g),采用容应力度计算法+保有耐力计算法。从1981年沿用至今,概念清晰,方便操作。

2)基于性能的抗震设计法(极限承载力计算法),实际应用不多。

3)基于能量平衡的抗震设计法(主要用于钢结构),理论较深(能量法),实际应用很少。

60m以上的建筑物:

必须进行弹塑性时程分析验证其抗震性能,设计文件送交国土交通省大臣指定的审查单位进行审查。(类似国内的超限高层的抗震专项审查)

而我国的建筑抗震设计标准的制定则是经历了一下几个过程:1974年:《工业与民用建筑抗震设计规范》(tJ11-74)规定建筑物遭遇到相当于设计烈度的地震影响时,建筑物允许有一定的损坏,不加或稍加修理仍能继续使用;1978年:《工业与民用建筑抗震设计规范》(tJ11-78)基于唐山大地震,输入的水平地震动较大,采用基底剪力法;1989年:《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)增加震源距的影响(近震、远震),三水准设防,两阶段设计。2001年:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)引入设计地震分组;2008年:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001,2008年版)汶川地震后基于抗震概念设计的修编(震后调查,楼梯间作为逃生通道或安全岛采取构造加强措施等);2010年:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对一些有专门要求的建筑结构,允许采用抗震性能化设计。

我国抗震设计的方针是:三水准设防,两阶段设计。所谓三水准性能目标:“小震不坏、中震可修、大震不倒”,现行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010增加了性能化设计目标,即使用功能或其他方面有专门要求的建筑,当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。以抗震设防烈度为抗震设计的基本依据,引入“设计地震分组”,体现地震震级、震中距影响,不同类型的结构需采用不同的地震作用计算方法:高度低于40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布较均匀以及近似于单质点体系的结构采用底部剪力法,除此以外用阵型分解反应谱法,对于特别不规则的建筑甲类建筑或高度超过抗规表5.1.2列高度的建筑。并利用“地震作用效应调整系数”,体现抗震概念设计的要求,把抗震计算和抗震措施作为不可分割的组成部分,强调通过概念设计,协调各项抗震措施,从而实现“大震不倒”;同时采用二阶段设计实现三个水准的设防目标:第一阶段设计:是承载力验算,取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应,进行结构构件的截面承载力验算及变形验算。既满足了在第一水准下强度要求,又满足第二水准的变形要求。第二阶段设计:采用第三水准烈度的地震动参数,进行弹塑性变形验算,并结合采取相应的抗震构造措施,实现第三水准的设防要求。

从中日两国抗震设计基准以及抗震鉴定抗震加固促进法的建立和发展的历史得到的启示:在每一次大地震的震害调查中总结经验和教训,适时对现行设计基准作出必要的修订和改进,找出差距,调整思路,从而使建筑的耐震化不断加强,建筑物的性能在地震后的维持与恢复能力也不断提高。在这一点上我感觉中日两国的做法基本相仿,中国曾在1976年唐山大地震的震害调查中发现砌体结构如有很好的钢筋混凝土构造柱和圈梁的约束系统,由此系统提供延性,也能在大震后裂而不倒。此后结构科研人员据此进行了一系列的相关试验,对74抗规进行修编从而完善了砌体结构的抗震构造搓施,这在08年5.12汶川地震的震后表现中也得到了检验;在对汶川地震震害调查和分析后,《建筑抗震设防分类标准》把中小学校舍及医疗建筑的设防标准提高到重点设防类,01抗规的08版又对一些条文进行了修改补充,如楼梯间的相关构造等。

对日本隔震减震结构的几点认识:1.基于能量法的原理以及性能设计的要求,阪神淡路地震后日本的隔震减震结构迅速发展起来,包括新建和抗震化改修建筑都多有利用,半主动,主动减震系统,各种形式的隔震支座和耗能支撑也不断被开发;2.隔震结构因其极大的降低了地震动向隔震层上部结构的输入,使构件截面尺寸及配筋等比先前单纯抗震设计时大为减小,尤其在处理不规则结构无缝设计时起到了非常重要的作用;3.隔震支座的布置应该注意上部柱子的内力,对于周界等有可能出现弯矩而产生拉应力时不可选择纯滑动支座。(我们现地参观的东京品川御殿山工程以及三洋化成的隔震加固等项目);4.耗能减震支撑可以结合结构型式合理选择,尽可能多的减少结构自身的反应,达到其耗能的目的;5.隔减震结构在震度较大的地区应加以推广应用,在我国随着隔震层以及耗能支撑材料的不断开发,在设防烈度较高的区域应是可推行的非常优越的结构体系。

另外,日本的抗震加固方法也是非常多样化,从原理上分可以是韧性加固,也可以刚度强度加固,甚至对于一些特殊用途和要求的建筑可以采用隔震,减震等的加固方式,从降低地震动的输入着眼,即从根本上卸载不堪重负的原结构构件所需承担的水平地震力,从而使其满足要求。从形式上讲可以是改善原结构的延性,也可以加大墙柱等抗侧力构件截面,增设带框支撑,增加混凝土墙,加设减震器或增加耗能支撑等等措施。隔震加固因为施工难度大,间接成本过高,除重点文物等保护性建筑以及因其他因素而使加大截面或增设构件满足不了抗震要求的,一般不建议采用隔震加固。

从日本现阶段抗震设计的理念和方法以及日本国内建筑材料及施工技术的发展我有几点感想:1.结构设计不但要保证构建筑物的安全,同时应满足性能要求,并且在震后能尽快恢复,修复的成本也需考虑。即安全+安心。(性能设计);2.结构方案的选取可多样化,不必拘泥于结构型式和体系的限制,只要能满足两阶段设计的各项指标,限高通过批准,地震动输入适合,时程分析计算满足要求即可。可以刚柔相济,以柔佐刚,也可抗震,减震,隔震协调并行,这样就给建筑的平立面设计创造了非常宽广的施展空间,也为我们的城市带来更多亮丽的风景。(这点应该是我们的抗震设计规范非常有必要借鉴的地方)3.高强混凝土的开发和高强钢筋的利用以及减震结构的实施(能量原理),使得延性框架结构在超高层建筑中的应用成为可能。我们现地参观的东京东池袋丁目的高层住宅,189m高,纯框架,在6~22层位移较大的搂层使用了低屈服钢的减震柱)4.先进的施工工法,精良的施工设备使建筑的工厂化成为可能,加快了施工速度,同时也减轻了对环境的污染;5.结构的概念在施工安装中的构造处理应用:为了减轻隔墙对框架柱可能产生的约束作用,尤其是通条窗或柱边框们的下护墙或上顶壁,隔墙都在梁上下设置卡口固定,使其与柱子脱开;预制大孔板的应用,有效的减弱了板对梁的约束,使得梁的屈曲更易实现。

建筑抗震是一个系统性问题,从建筑选址开始就必须慎之又慎,应注重对活断层的判别,规定活断层近前的建筑及市政设施的限制;要深入研究地基,地基与建筑物相互作用的影响,结构计算时输入的地震动参数要适合建筑的抗震设防烈度,抗震等级以及场地类别和地震分组等,抗震加固时要对建筑物抗震性能余力进行再评价,要刚柔结合,顺势而为,充分发挥被加建筑的功能再利用。

现阶段地震的发生不可预测,但做好建筑物的抗震及加固,做到有备无患则是我们结构抗震工作着必须担当的责任。

参考文献:

[1]《抗震设计标准Ⅱ2010年中国耐震建筑研修课件》神户大学,孙玉平

建筑抗震加固设计规程篇2

关键词:建筑隔震加固技术对比

0引言

由于以往社会经济水平的限制及规范法规的不完善,存在着大量未考虑抗震设防、或虽考虑抗震设防但抗震设防目标比较低以及抗震功能性考虑欠周的建筑。为确保这些建筑的安全使用、发挥应有的建筑功能,需要对其进行抗震鉴定与加固。另外,许多历史建筑、宗教建筑、有重要意义的建筑等也需在不破坏原有建筑风貌的基础上进行抗震加固。因此,能否充分利用原有结构,对其实施加固改造,并以较少的投资、较短的工期达到业主所期望的建筑物的某种性能水准,已成为结构工程领域又一迫切需要解决的问题[1,2]。本文就建筑物抗震加固技术方法进行分析,重点对于隔震加固方法对比传统抗震加固方法的有点进行分析,指出隔震加固方法更为适合现代建筑抗震设计。

1传统抗震加固方法

传统的加固方法随着科学技术的发展,以及对地震机制和结构破坏机理的研究认识越来越深入,不断取得新的发展。常见的工程加固原因有:①已有建筑物的耐久性,使用不当,管理不当,年久失修,结构有损伤破坏,不能满足目前使用要求或安全度不足时;②由于灾害性事件(如地震、水灾、火灾、风灾和爆炸等)的影响,结构产生开裂和破坏时;③当对建筑物进行改建、扩建、加层,或装修中需要对结构构建不止有所改变而影响原结构受力体系时;④由于设计和施工的原因导致建筑物出现质量问题时;⑤由于业主对结构的性能目标要求的提高,希望通过加固方式来提高结构的性能水准;⑥历史性建筑和有重大意义的建筑,在保护结构原有面貌的前提下提高结构的抗震承载力。根据结构的形式、使用情况和实际鉴定结果,工程人员总结出了以下几种常用的抗震加固方法:

1.1砖砌体的混凝土板墙加固法。混凝土板墙加固类似于钢筋网水泥面层加固,具有较大的灵活性。首先,可根据结构综合抗震能力指数提高程度的不等增设不同数量的混凝土板墙。板墙可设置为单面或双面,甚至可在楼梯间部位设置封闭的板墙,形成混凝土筒。其次,采用混凝土板墙加固时,可根据业主的意图采用“内加固”或“外加固”方案。采用混凝土板墙加固可更好地提高砖墙的承载能力,控制墙体裂缝的开展。

1.2增设抗震墙加固法。该方法是目前对钢筋混凝土结构和劲性钢筋混凝土结构的建筑物进行抗震加固的最基本的方法,为增加抗震墙,既有建筑物中大致可通过三种方式形成抗震墙:①在柱与梁构成框架的空间内增设抗震墙;②将已有的墙体加固成抗震墙;③通过封堵墙体上的开洞形成抗震墙。此法利用新增的抗震墙来承担主要的地震作用,减小结构的变形。

1.3框架柱的加固方法。当结构受建筑使用功能的限制,无法采用抗震墙加固时,这时可采用对原结构框架柱进行加固,通过加固可提高原构件的承载力,改善构件的延性,可使“强梁弱柱”体系改变为“强柱弱梁”体系,从而达到抗震加固的目的。加固柱子的施工方法根据加固目的的不同可分为提高强度的施工方法、提高延性的施工方法和使结构刚度趋于均匀的施工方法等。

1.4增设支撑加固法。在钢筋混凝土结构和钢结构等各种结构的柱和梁构成框架的空间内,通过增设支撑进行抗震加固,其施工方法的优点是重量较轻,工期较短,可确保结构的强度和延性。在建筑的框架中增设支撑施工的同时,房屋的内部还能照常使用,但如果采用钢支撑,则由于其通常都是按受拉杆件设计,在往复地震作用下容易产生屈曲破坏,且耗能能力有限,震后需要替换。

1.5设置外部框架加固法。在建筑物的新增设高强度、高刚度的扶垛和空间框架,并与已有建筑的主体结构连接,可保证已有建筑物的必要支撑力和延性。该法适用于中、低层建筑,前提条件是建筑物四周必须有足够的空地用来设置外部框架。这种方法还适用于对建筑物的改、扩建工程。

2隔震加固方法发展

隔震技术能够减小结构的水平地震作用,已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明:隔震一般可使结构的水平地震作用降低60%[1]左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震破坏,提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性,增强震后建筑物继续使用的能力。随着隔震技术在新建建筑中的应用技术不断成熟和完善,研究人员把隔震技术用到对既有建筑的抗震修复与补强上。其思路是在充分利用已有结构的抗震能力的基础上,在需加固结构的下部或层间部位设置隔震装置,以隔离和吸收地震能量向加固结构传递,减小结构的地震反应,提高结构的抗震性能。隔震加固的形式分为基础隔震加固和层间隔震加固。

近年来,越来越多国家开展了隔震技术的研究,纵观世界隔震技术的发展,可以看出近年来隔震技术有如下特点:①隔震技术的应用范围越来越广,数量越来越多。早期主要应用于核电站等重要建筑,近年来已在各种民用建筑中得到广泛应用。②隔震建筑的结构形式日趋多样化,已从早期主要应用于砌体结构、混凝土结构发展到钢结构、组合结构等。③隔震设计规程日趋完善。美国、日本、新西兰和意大利四个国家已颁布了建筑隔震设计规程。我国也在2001年编制的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[3]中增加了“隔震和消能减震设计”的内容,同时还编制了《叠层橡胶支座隔震技术规程》(GeCS126:2001)。

建筑抗震加固设计规程篇3

关键词:抗震加固;设计;承载力;增大截面法

随着使用年限的增长,许多旧建筑在使用功能方面或者安全性能方面达不到现有要求,出现了这样或那样病害。因此,对已有建筑进行抗震加固是有必要的。通过进行抗震加固,可以保护其正常的使用功能,延长其使用寿命。这样做不仅能节约资源,而且对于缓解日益紧张的用地矛盾问题。但是,由于原建筑结构的设计缺陷,使用年代久远以及现阶段正在使用的复杂性,因此,对已有建筑进行抗震加固甚至比新建建筑结构更为复杂。下面,就结合某教学楼加固工程实例,就抗震加固设计进行详细分析和探讨。

1加固工程概况

某教学楼为五层钢筋混凝土框架结构房屋,长76.7m,宽21.5m,平面呈矩形布置,各层层高3.6m,房屋总高度18.7m(从室外地坪算至五层屋面板顶);于1988年建成,结构抗震鉴定,根据GB50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准,鉴定房屋安全等级为au级。

2检测情况

经现场检测和察看,该教学楼主要问题表现如下:

1)框架填充墙在墙体中部、柱边、梁下、洞口角部出现不同程度斜向、竖向、水平裂缝。

2)楼梯平台处框架柱顶和顶层框架柱抹灰层出现斜裂缝,现场抹灰层敲开未发现柱顶混凝土斜裂缝。

3)吊顶损坏脱落。

根据GB50011-2001建筑抗震设计规范(2008年版)及GB50223-2008建筑工程抗震设防分类标准,该受鉴定房屋按6度(第二组,0.10g)进行抗震验算,按6度抗震措施进行复核,房屋基本规则,D轴为单向框架,部分柱、个别梁配筋不足,多项抗震措施不满足现行《建筑抗震设计规范》要求,该房屋综合抗震能力不满足抗震鉴定要求,应对该房屋按照现行国家规范进行抗震加固设计。

3钢筋混凝土框架结构加固设计

3.1抗震加固设计原则

本项工程按抗震设防烈度6度进行结构加固设计,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.10g,特征周期为0.40s,本工程按《建筑抗震加固技术规程》及《建筑抗震设计规范》进行抗震加固设计,加固后的后续使用年限为50年。

3.2抗震加固方案确定

框架结构梁柱节点区由于受力复杂,规范中为保证“强节点、弱构件”的设计原则,通常采取在柱端和梁端一定区域箍筋加密原则,防止节点区的脆性破坏,增强结构的抗震性能。

本工程由于工期、资金、建筑功能及建筑耐久性方面的要求,对于加固方案提出了诸多限制,在此基础上,我们对多种加固方案进行了比较,从而确定一种最佳加固方案采用加大截面加固方法:该方法主要采用同种材料即混凝土和钢筋对原结构进行加固补强的一种施工技术,其技术要点就在于用钢筋混凝土来增大原混凝土结构截面面积以提高结构的承载力为目的的一种传统方法。

3.3加固设计采取的措施

本工程属多层公共建筑,建筑类别:丙类。平面为规则的矩形平面,按6度0.10g,局部为单向框架,采用增加框架柱方法处理,增加框架柱后,地震作用验算个别柱正截面验算不通过,部分柱斜截面验算不通过,部分框架梁纵筋不够,采用加大截面法对柱、梁加固。

原基础未受损,经验算房屋地基和基础满足正常使用要求,在此设计不作处理。原设计10.800层以下部分框架柱斜截面抗震承载力不足,个别框架柱正截面抗震承载力不足,现以该部分柱为例应用增大截面法进行加固。具体做法如图1,图2所示。

图1柱加固剖面图

图2柱加固1―1,2―2断面图

原设计D轴为单向框架(每层两处),不满足《抗规》6.1.5条规定。现通过增设框架柱的方法予以调整,每层于②轴及12轴各增设一根框架柱,新增的框架柱基础与原有基础合并为双柱联合基础,与新增框架柱连接的框架梁原有配筋不能满足要求,通过增大截面法或增加底筋和面筋的方法进行加固。

原设计部分框架梁正截面抗震承载力不足,通过增加上部钢筋和底部钢筋的方法予以加固。

3.4加固要求

1)所有新旧混凝土结合面,应将原有构件表面混凝土凿毛冲净,充分润湿,表面刷素水泥浆再浇筑新混凝土。

2)小尺寸的混凝土构件应手工振捣密实,严禁不支模而直接抹在原有混凝土上。

3)新增钢筋需要钻孔穿过原有混凝土构件的,钻孔时应避免伤及原有钢筋,钢筋穿过后用a级结构胶灌孔。

4)新增的框架柱KZ-1,浇筑前需按施工图要求对指定梁卸荷。

5)因加固柱或加固梁而拆除的填充墙,采用mU5.0空心页岩砖m5混合砂浆砌筑,砌筑时构造按西南G701(四)6度抗震措施的要求,面层和门窗复原。

6)新增箍筋与箍筋焊接,基础底筋与原有底筋焊接时,双面焊接搭接长度不小于5d,单面焊接搭接长度不小于10d(d为较小钢筋直径)。

7)图中未标注的植筋深度不小于16d+2do(do为锚孔直径),且不小于100mm,柱植入梁的纵向钢筋和梁植入柱的纵向钢筋必须做拉拔试验,植筋用胶应采用a级结构胶。

3.5加固材料要求

钢筋:钢筋强度标准值应具有不小于95%的保证率。“130”为HpB235钢筋,“131”为HRB335钢筋,“132”为HRB400钢筋。

型钢:角钢和钢板采用Q235B型。

化学锚栓:采用Q345钢或4.8级化学锚栓。

焊条:HpB235级钢筋与HpB235,HRB335级钢筋焊接用e43型焊条,HRB335,HRB400钢筋之间焊接用e50型焊条;Q235B钢焊接用e43型。

4结语

综上所述,已有建筑的抗震加固设计是一项复杂而综合性强的工作,必须对原结构进行检测分析,在基于原建筑的自身特点下,必须选择经济、合理、可行、不损坏原结构和外观的抗震加固改造方案和措施。同时,在加固改造设计中要注意细节问题,熟练地掌握规范,并具有良好的结构概念,才能使建筑承载力水平得以提高、抗震性能得到改善。

参考文献

建筑抗震加固设计规程篇4

[关键字]加固抗震性能目标原则

[中图分类号]p65[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-3-263-1

地震作为一种突发性的自然灾害,对人民的生命财产安全带来了严重的危害,其带来的后果甚至是毁灭性的。它对人类社会主要会产生两个方面的危害:(1)地震会严重破坏建筑物,使建筑物倒塌,给人们的生命财产带来严重的损失。(2)地震还会引发其他的灾害,如火灾和水灾,会对人类赖以生存的自然环境造成直接的破坏,社会影响极坏。为了能有效规避地震带来的破坏,需要从建筑物结构抗震性能和抗震性加固方面,进行设计和研究,本文重点分析的是建筑物结构抗震性加固的性能指标。

1抗震性能化设计理论

随着科学技术的日新月异,人类也开始加深了对结构地震反应特征和地面运动特征的认识。这样开始不断完善和发展了建筑结构的抗震设计方法和地震反应分析能力。目前对结构地震反应已经采用了非线性动力理论的分析方法,而随着近几年来频发的地震灾害,也在不断的发展和完善抗震设计方法和设防标准。

在初期阶段,为了对结构安全作出保证,采用单一的设防水准作为抗震设防的标准。而随着认知水平的不断提高,人们对地震的反应特点和不确定性有了更深的认识。为了对结构安全和经济二者的之间的合理关系更多的予以考虑。又提出了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的多级设计思想,抗性能设计开始向多层次、多目标的方向发展,并以提高结构承载力为主要目标。目前国内外抗震设计主要采用一种多层次多目标的设计,其主要目的是提高结构承载力,采用防倒塌和设防的构造,对建筑物实施控制。这种设计原则会尽可能的保证建筑物在地震侵袭时不发生倒塌,进而对人们的生命安全作出保证。但它仍旧会带来很强的破坏力,给人们带来严重的经济损失,同样为人们所无法接受。

目前,对建筑物抗震性能方面,无论是公众还是社会,都提出了多层次和高水平的要求。这样不单单是对强震带来的人员伤亡和建筑物倒塌进行规避,同时还要尽可能的降低中小地震带来的损失,在建筑物结构的地震反应上,为了对不同建筑物的使用需求予以满足,需要设计具体化的性能指标。

在性能化设计理论方面,我国已经取得了突飞猛进的发展,在2010年12月1日,我国正式颁布了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,在这里着重强调了新的地震规范:在建筑抗震的性能化设计方面,应综合考虑变形能力和抗震承载能力,新的设计规范灵活性和针对性非常强。它充分考虑在建筑物地震反应方面,不同业主提出的不同需求,选择合理的布局结构构件和结构形式进行结构的设计,对业主的特定需求予以满足。在既有结构加固的基础之上,为了实现预期的抗震性能目标,针对关键构件、某些部位或者整个结构,采用各种灵活多样的措施,使抗震的安全性进一步提升,以对其结构的使用功能予以满足。

2结构抗震加固的性能目标

在地震作用下,剪力是建筑物的地震作用力的主要表现。位移是地震变形的主要反应。依照抗震抗震规范,对既有结构进行设计,使其变形反应对规范限值予以满足,承载力也能对规范需求给予满足。因为在建筑物的使用上,有着不同的使用要求,同时针对建筑物结构的地震反应,不同的业主要求也不一样。而这种要求也就是结构的性能化指标,包括位移、层间位移和加速度三个方面的性能指标。在对建筑物抗震性能加固方面。需要依照这三个性能指标进行。

2.1加速度—性能控制指标

位移变量是对建筑物地震反应带来影响的主要因素,但有一些建筑物在使用功能方面,限制了加速度。所以加速度,也就是性能指标,成为这些建筑物主要性能控制指标。建筑物在地震作用下,会出现扭转或平动等整体反应。若建筑物变形结构以平动为主,则剪力为平动产生的主要反应力,平动位移也是其主要的变形情况。若建筑物发生的是扭转变形。则破坏力会沿着建筑物边缘向内部呈现逐渐上升的趋势。建筑物的全部构件,在这种破坏方式下,会无法正常发挥承载能力。所以我们在对结构进行设计时,应规避在地震作用下,结构设计所发生的地震反应是以扭转为主的反应。

此项控制指标主要是在加固过程中,重新分配和调节剪力,或者是通过增加阻尼支座或者是增加附件构件,提供性能指标以一个附加的阻尼,对地震剪力的作用进行抵消,进而对剪力和加速度起到了一定的控制作用。

2.2位移—性能控制指标

在性能和结构方面,加速度仅仅是一个方面,位移是主要的表现。当前基于位移的设计方法和性能化分析,是性能化设计的主要方向。对于地震作用下的损伤程度,控制方式主要是采用位移进行,已经成为最有效的途径,实现性能化抗震设计总体目标。由于地震会产生不同强度的水准,构件或结构采用结构的位移作为相应指标,采用位移对结构的变形程度进行控制。结合业主提供的性能位移,加固设计既有的结构。

3结语

抗震设计方面,新规范性能设计理论提出了新的思想和设计原则。针对既有结构的加固方面,也有了新的思路和概念。在加固时,不单单是从承载力补强方面进行考虑,还要综合考虑业主对建筑物的使用要求。使建筑物抗震和加固设计,能对不同的需求予以满足。结合抗震设计的相关理论,将抗震设计和加固从承载力指标转向性能指标,保证结构抗震具有灵活性和具体性的特征,为未来的提供新的抗震加固的发展方向。

参考文献

[1]陈闯兴.中国建筑抗震设计规范的演变和展望[J].防灾减灾工程学报.2003.

[2]徐斌.新规范建筑抗震性能化设计浅析[J].广东水利电力.2010.

[3]辛力.高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法[D].西安建筑科技法学,2006.

[4].浅析高层建筑结构抗震设计[J].消费导刊.2008(11).

建筑抗震加固设计规程篇5

关键词:房屋建筑;抗震设计;加固措施

中国位于环太平洋地震带与欧亚地震带两大地震带的交汇部位,属于地震多发国家。由于之前大多数国家在结构设计中的抗震设计并不能使建筑物良好的应对地震灾害,仍存在大量的不足,因此为克服前者的缺陷建筑抗震性能化设计得到了国际上的广泛认可。

结构的抗震设计是在强烈地震灾害发生后进行的调查以相关数据分析的基础上不断发展完善的。强烈地震灾害给地震区居民带来了严重的人身安全及经济损失,同时也暴露出建筑物结构设计中的不足,为抗震设计理论的完善与发展道路指明了方向。

1基于性能的抗震设计概述

由于结构的位移与内力都是可以通过测量与计算得到的简单物理量度单位,因此在以往的结构设计中使用的抗震设计主要是基于位移或者是基于内力的设计方法。但由于其局限性,这些设计方法并不能真实有效的应对复杂多变的地震作用,因此更广泛更灵活多变的基于性能的抗震设计思想越来越为人们认可。新西兰学者park于1976年提出基于结构承载能力的抗震设计,1992年美国学者进一步完善并提出基于性能的抗震设计。

2建筑物抗震加固技术的研究现状

随着科学技术水平与社会经济的不断提高,建筑物加固技术也得到了前所未有的发展契机。特别是自20世纪90年代末以来,新材料、新技术以及新的施工工艺的出现,使结构的抗震加固技术越发完善。

1996年,美国应用技术委员会首先颁布并实施了《混凝土房屋抗震鉴定及修复规程》以及《混凝土和砌体房屋地震损伤评估标准》、《混凝土与砌体房屋地震损伤修复标准》。这些设计标准在地震分析中,采用了粘弹性的静力分析法评价地震作用。20世纪60年代末期我国在大多数房屋建筑中并没有考虑抗震设防。

我国对采用碳纤维裹缚构件进行结构抗震加固研究与应用始于上世纪九十年代末,首次对碳纤维布加固混凝土构件进行试验研究,数据表明碳纤维裹缚构件加固法对梁、柱的刚度以及承载力有着明显的加固效果。

3房屋建筑相关抗震加固措施

3.1以承载力为核心的加固法

3.1.1对构件进行卸载

对建筑物承重构件进行卸载的方法就是降低结构自重荷载或者是作用在承重构件上的荷载,已达到对建筑物进行加固的作用。此加固措施在实际工程中最常应用为采用加气混凝土、空心砖以减轻填充墙自身质量。此种抗震加固措施能够有效地增加建筑物的抗震性能,能够在不改变建筑物结构的情况下满足抗震要求,大大的节约了资源,降低了施工成本。

3.1.2增加承重构件的截面积

增加承重构件的截面积,顾名思义就是通过增大结构构件的横断面积,提高建筑物的刚度以及承载能力水平。该抗震加固措施主要是增加框架构件配筋量以及构件截面尺寸,这种加固措施不仅可以使构件的抗震水平大大提高,还可以改善之前的不良结构体系。

3.1.3置换混凝土加固法

置换混凝土加固就是将构件中强度偏低以及存在施工缺陷的部分混凝土采用高等级混凝土进行置换以增加结构的抗震能力。施工过程中应随时对加固构件进行监控,以避免因为施工对结构造成破坏,必要时应预先采用支顶的方式进行卸载。

3.1.4外包(粘)钢板(角钢)加固法

外包(粘)钢板(角钢)加固法主要适用于建筑物结构的抗震能力以及承载能力远不能满足使用过程中有可能承受的地震作用。采用外包(粘)钢板(角钢)对结构构件进行加固时,必须选用强度较高的复合胶结材料(如改性环氧树脂)进行粘结。

3.1.5高强纤维(碳纤维)裹缚加固法

加固中采用的高强纤维主要是指碳纤维,此加固法主要适用于因构件轴心受压、大偏心受压以及受弯导致结构破坏的情况,加固后,纤维只承受拉力。对于配筋率小于国家最小配筋率要求的钢筋混凝土构件以及素砼构件,本方法不适用。

3.2以能量消耗为核心的加固法

3.2.1隔震加固法

该加固法为了减小原结构内产生的地震作用力,将地震变形转移到预先设置的隔震层。目前工程中采用的隔震装置主要有:①橡胶垫隔震;②弹簧系隔震;③滑移隔震;④悬吊隔震等。虽然此种措施的抗震加固效果十分明显,但其实施难度大,在我国还未能成功的引入到工程实例中。

3.2.2消耗地震波能量

近年来消耗地震波能量(即消能减震技术)频繁的使用在我国抗震加固工程中,此种方法是在建筑物中设置大阻尼的耗能设备,在地震作用过程中这些耗能设备能够通过增加结构阻尼系数的方式抵消建筑物的地震反应,从而避免主体结构因地震作用发生破坏。随着这种技术的不断成熟,越来越多的不同种类的阻尼器不断地在工程实践中得到了应用,现在常用的阻尼器主要有摩擦式阻尼器、加劲阻尼(aDaS)装置、粘弹性阻尼器等。‘五一二’地震后汶川地区的部分框架结构就是采用消能减震技术进行了加固。

4结语

如今以地震灾害的实际情况为研究背景的抗震性能化设计受到大多数国家的普遍关注,尤其是日本和美国等地震多发国家对其进行了大量的基础研究。抗震性能化设计不但加强了受众与设计师之间的沟通,同时也加强了不同地区关于抗震设计的交流,有利于抗震设计方法的规范化、国际化。但抗震性能化设计还处于初级的研究阶段,仍然遗留有大量的技术问题等待着工程人员解决。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[m].中国建筑工业出版社,2011.

[2]地震灾后建筑鉴定与加固技术指南[m].北京:中国建筑工业出版社,2008.

建筑抗震加固设计规程篇6

关键词:中小学校校舍;框架结构;抗震加固设计;

1.背景和意义

校舍安全直接关系广大师生的生命安全,关系社会和谐稳定,我国决定在全国范围内实施中小学校舍安全工程,并颁布了《全国中小学校舍安全工程实施方案》,明确提出从2009年开始,用三年时间,对地震重点监视防御区、七度以上地震高烈度区和洪涝、地质灾害易发地区城乡中小学存在安全隐患的校舍进行抗震加固、迁移避险,提高综合防灾能力。我市接到省建设厅《关于切实做好全省中小学校舍安全工程有关工作的通知》,制定中小学校舍安全工程排查鉴定工作计划,对经鉴定需采取加固处理措施的校舍,应委托具有甲、乙级设计资质,且在市建设局备案登记并取得《信用手册》的设计单位进行加固设计,加固设计施工图应经施工图审查机构审查通过方可施工。

2.工程案例

2.1工程概况:某教学楼,四层现浇混凝土框架结构,竣工时间为1995年5月,建筑面积约5595m2,该教学楼本建筑所在区域抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,根据《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009),该建筑为B类建筑,按乙类设防,建筑高度为15.3m,满足抗震的限高要求,抗震措施核查时按二级抗震等级确定。建筑抗震能力鉴定结论:1)该建筑物为单跨框架结构。2)框架柱、框架梁加密区箍筋、框架节点核心区内箍筋配置不满足抗震要求。3)填充墙与柱、梁间没有设置任何拉结措施。综合分析该建筑物的综合抗震能力不满足现行抗震鉴定标准重点设防类(乙类)要求下的抗震鉴定要求。

2.2抗震加固设计:

1)该教学楼原设计为单跨框架结构,不满足抗震鉴定标准重点设防要求下的抗震鉴定要求,现采用新增现浇钢筋混凝土抗震翼墙加固。新增抗震墙宽1米,厚200毫米,具置详以下附图。墙竖向和横向均配Φ12@200钢筋,拉结筋Ф8@200,端头暗柱墙厚×300mm,配竖筋6Φ18,箍筋Ф8@200,新加钢筋植入原结构混泥土构件长度不少于15d。抗震墙的施工应符合下列要求:原有的梁柱表面应凿毛,浇筑混凝土前应清洗干净并保持湿润,浇筑后应加强养护;锚筋应除锈,锚孔应采用钻孔成形,不得用手凿,孔内应采用压缩空气吹净并用水,注胶应饱满并使锚筋固定牢靠。

抗震墙平面布置图

连接大样图

2)框架柱、框架梁加密区箍筋、框架节点核心区内箍筋配置不满足抗震要求,采用钢构套加固框架。采用钢构套加固框架梁时,纵向角钢、扁钢两端应与柱有可靠连接,应在梁的阳角外贴角钢,角钢与钢缀板焊接,形成U型箍;采用钢构套加固框架柱时,应采取措施使楼板上下角钢、扁钢可靠连接,顶层的角钢、扁钢应与屋面板可靠连接,底层的角钢、扁钢应与基础锚固。本工程的梁柱节点钢板连接详以下大图图。

梁柱节点加固大样图

施工要求:加固前应卸除或大部卸除作用在梁上的活荷载;原有的梁柱应批荡层凿除并清洗干净,缺陷应修补,角部应磨出小圆角;楼板凿洞时,应避免损伤原有钢筋;构架的角钢应采用夹具在两个方向夹紧,缀板应分段焊接,注胶应在构架焊接完成后进行,胶缝厚度宜控制在3-5mm;钢材表面应涂刷防锈漆,或在构架抹25mm厚的1:3水泥砂浆保护层,也可采用其它具有防腐蚀和防火性能的饰面材料加以保护。

3)填充墙与框架的连接加固

3.1)墙与柱的连接采用增设拉筋加强,拉筋直径采用6mm,长度为800mm,沿柱高的间距500mm,墙高大于4米时,墙半高的拉筋贯通墙体。拉筋的一端采用胶粘剂锚入柱的斜孔内,另一端弯折后锚入墙体的灰缝内,并用1:3水泥砂浆将墙面抹平。

3.2)墙与梁的连接按第1款方法增设拉筋加强墙与梁的连接。

3.3)拉筋的锚孔应采用钻孔成形;钢材表面应涂刷防锈漆。

3.结论

多层混凝土框架结构的抗震加固还有钢筋混凝土套加固、粘贴钢板加固、粘贴纤维布加固、钢绞线网-聚合物砂浆面层加固、增设支撑加固、混凝土缺陷修补等几种加固,这里不一一详述其方法,其具体要求参照《建筑抗震加固技术规程》及相关的规范、规程、《房屋建筑抗震加固图集(一)》(中小学校舍抗震加固)等等。

建筑抗震加固设计规程篇7

关键词:抗震加固;砌体结构;设防目标;校舍安全

1、引言

现有中小学校舍多以砌体结构和钢筋混凝土结构为主。早期建成的校舍多为砖混结构,近几年钢筋混凝土结构的校舍才日趋增多,但总体来说砖混结构占的比例较大。不同结构体系差异较大,框架结构传力明确,较砌体结构在地震中表现出较好的延性,发生的震后灾害较小;砖混结构是脆性性质,易导致震害发生,特别是学校建筑为横墙较少建筑,当地震烈度较高,地震作用很大,墙体不能胜任所承担的地震力时,即发生震害。往往震害呈现脆性破坏,损失惨重。所以对砖混结构的校舍建筑进行抗震加固,改善和提高其抗震能力具有重要的意义。

2、多层砌体校舍典型安全隐患及分析

2.1砌筑砂浆采用混合砂浆,大量鉴定报告显示砌筑砂浆含水泥量少,强度过低,达不到设计要求,也达不到规范最低要求,使墙体的承载能力存在安全隐患。如图1所示。

2.2门窗角上墙体出现斜裂缝。门窗洞口四角由于截面突变在角部易于应力集中,若洞口两边未设置构造柱,则过大的应力将导致门窗洞口角部普遍出现裂缝。如图2所示。

窗下墙起着将两片墙成整体工作作用,相当于连梁,在水平力作用下易出现剪切斜裂缝。

2.3预制板间、板在支座处均出现大量裂缝。楼板和屋盖是地震时传递水平地震作用的主要构件,其水平刚度对房屋抗震性能影响很大。当采用预制板时整体性较差,板缝偏小而混凝土灌缝不够密实。地震时板缝易于拉裂。西安市区中小学校舍大量砖混房屋预制板间出现这种板缝,板与墙体顶部连接处也有被震松而出现水平裂缝,如图3所示。

汶川地震中,预制板出现的另一个严重震害是,预制板端部搁置长度过短或无可靠的拉结措施,加之预制板强度相对偏低易折断,导致预制板在冲击荷载下易掉落或折断。

2.4楼梯间的四角和梯梁下未按规范要求设置钢筋混凝土构造柱。特别是梯梁直接放置于砌体墙上未设构造柱时楼梯间承重墙普遍出现斜裂缝,沿着梯梁角部斜向下开展斜裂缝,在高烈度区,楼梯作为疏散通道,存在较大的安全隐患。如图4所示。悬挂式楼梯,支撑不可靠,楼梯梯板抗弯承载力不足,成为抗震薄弱部位。

2.5单侧外廊式结构平面布置,质量和侧向刚度分布不对称。部分砌体栏板没有可靠拉结,形成安全隐患。如图5所示。

2.6悬挑走廊设计荷载较实际使用值小,计算方法与实际受力不完全吻合,以及受力钢筋普遍下移,因此,悬挑走廊结构安全可靠性普遍偏低。

3、建筑抗震加固的设防目标

加固规程中规定抗震加固的目标是使现有建筑做到抗震安全、经济、合理、有效和实用,其中抗震安全指加固后的现有建筑在预期的后续使用年限内能够达到不低于其抗震鉴定的设防目标。

4、加固方案的探讨

4.1抗震能力指数或墙体承载力不满足要求

4.1.1当楼层的综合抗震能力指数与规定值相差不大时,可采用在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层、钢筋网水泥砂浆面层进行加固;当楼层的综合抗震能力指数与规定值相差较大时,可采用在墙体的一侧或两侧采用钢筋混凝土板墙进行加固;如图6钢筋混凝土板墙固。

水泥砂浆面层、钢筋网水泥砂浆面层、钢筋混凝土板墙进行加固进行加固对墙体抗震能力的提高,是采用抗震能力增强系数的方式来表达的,墙体抗震能力增强系数计算公式如下:

当采用楼层综合抗震能力指数法验算时,楼层的抗震能力增强系数按下式计算:

加固后楼层的综合抗震能力指数应按下式计算:

4.1.2当校舍抗震横墙间距过大时,可采用新增抗震墙的方法进行加固,以提高综合抗震能力。

4.1.3当原有砖墙砂浆强度等级过低或是砌筑质量较差时,可采用拆除重砌的方法。

4.1.4原有墙体有裂缝时,可采用压力灌浆方式补强。

4.2局部易损易倒部位不满足要求

4.2.1当墙肢宽度过小或抗震能力不满足要求时,可采用增设钢筋混凝土窗框进行加固;

4.2.2当墙肢宽度过小或抗震能力不满足要求时,可采用增设钢筋混凝土窗框进行加固;

4.2.3当支承大梁的墙段抗震能力不满足要求时,要采用增设砌体柱、组合柱、钢筋混凝土柱进行加固。

4.2.4支撑悬挑构件的墙体不符合鉴定要求时,可在悬挑构件端部增设钢筋混凝土柱、砌体组合柱或钢柱进行加固;局部悬挑部分挑出过长,可采用增设型钢支座进行加固;

4.2.5窗洞边可采用型钢或钢筋混凝土包角或镶边进行处理;

5、讨论

中小学校舍抗震鉴定与加固工作,具有年代跨度大、结构形式复杂、工作量大、任务紧、并且加固设计比较复杂,施工现场配合任务比较繁重等特点。通过对本次西安市中小学校舍房屋勘察鉴定,对存在的安全隐患进行分析以及对加固方案的探讨,有以下几点启示和建议:

1)针对鉴定的结果和房屋的实际情况,确定是采用房屋整体加固、区段加固或构件加固以使房屋总体抗震能力达到规定设防要求;

2)对结构的加固,要进行“内加固”或“外加固”的比较;

3)加固后结构的质量、刚度、承载力和变形能力都发生变化,当采用以提高承载力为主的方案时,要使承载力的提高超过因质量、刚度加大导致地震作用的加大;当采用以提高变形能力为主的方案时,要衡量现有承载力是否达到相应的最低要求;

4)加固方法要便于施工,以减少对原结构承载力的损伤。■

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准,建筑抗震加固技术规程JGJ116-98[S].北京:中国建筑科学研究院,1999

[2]国家建筑标准设计图集03SG611,砖混结构加固与修复[S].北京:中国建筑标准设计研究院

[3]中华人民共和国国家标准,建筑抗震设计规范GB50011-2001[S].北京:中国建筑科学研究院,2002

建筑抗震加固设计规程篇8

关键字框架结构;抗震鉴定;抗震加固;

中图分类号:tU398+.2文献标识码:a文章编号:

引言

地震中建筑物的破坏是造成地震灾害的主要原因。现有建筑有些未考虑抗震设防,有些虽然考虑了抗震设防,但与现行的地震动参数区划图等的规定相比,并不能满足相应的设防要求。1977年以来建筑抗震鉴定、加固的实践和震害经验表明,对现有建筑进行抗震鉴定,并对不满足鉴定要求的建筑采取适当的加固方法,是减轻地震灾害的重要途径。[1]

1抗震鉴定与加固应考虑的因素

50年代我国的抗震设防思想是不设防;70年代的设防标准是“裂而不倒”;90年代的设防标准是“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准抗震设防目标。[2]

在进行建筑抗震设计时,原则上应满足三水准原则,在具体做法上,我国建筑抗震设计规范采用了简化的两阶段设计方法。

1)第一阶段截面设计。对构件的截面进行承载力验算,从而满足第一水准的强度要求;同时通过概念设计和采取相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能能力,从而满足第二水准的设防要求。

2)第二阶段薄弱部位的弹塑性变形验算。采用罕遇烈度的地震作用,计算出结构的弹塑性层间位移角,使其小于抗震规范中规定的限值,并采取必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。[1]

2.框架结构抗震鉴定

2.1抗震鉴定特点

鉴于现有建筑需要鉴定和加固的数量很大,情况又十分复杂,如结构类型不同、建造年代不同、设计时所采用的设计规范、地震动区划图版本不同、施工质量不同、使用者的维护不同,投资方也不同,导致彼此的抗震能力有很大的不同,需要根据实际情况区别对待与处理。

2.2框架结构抗震鉴定方法

针对框架结构而言,目前我国进行抗震鉴定的方法主要采用《建筑抗震鉴定标准》(GB50023—95)规定的两级鉴定方法。

第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价,第二级鉴定应以抗震验算为主综合构造影响进行综合评价。

a类建筑(后续使用年限30年的建筑)的抗震鉴定,当符合第一级鉴定的各项要求时,建筑可评为满足抗震鉴定要求,不再进行第二级抗震鉴定;当不符合第一级鉴定要求时,应由第二级鉴定做出判断。

B类建筑(后续使用年限40年的建筑)的抗震鉴定,应检查其抗震措施和现有抗震承载力再作出判断。当抗震措施不满足鉴定要求而现有抗震承载力较高时,可通过构造影响系数进行综合抗震能力的评定;当抗震措施鉴定满足要求时,主要抗侧力构件的抗震承载力不低于规定的95%、次要抗侧力构件的抗震承载力不低于规定的90%,也可不要求进行加固处理。

3.框架结构抗震加固

由于结构、构件的破损程度不同,补强加固的要求和目的也不甚相同,因此应针对不同情况,选用不同的加固方法,采取不同的补强加固措施。每种加固方法各有其特点和适应范围,应根据具体条件加以选择。

3.1加大截面加固法

该加固方法同时增大构件的刚度、承载力和耐变形能力,有时也加强连接的可靠性。该方法加固效果好、经济、适用面广,但施工复杂,湿作业工作量大,工期长,对房屋的净空和美观也会有一定影响。该方法主要适用于梁柱构件。

3.2外包加固法

外包加固法即在钢筋混凝土构件的表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,弥补原有构件钢筋的不足。该方法用钢板替代钢筋或箍筋,可提高承载力、耐变形能力而几乎不增加刚度。该方法主要适用于梁柱构件。

3.3增设构件加固法

通过在原有结构构件以外增设构件能够有效提高结构抗震承载力、变形性能和整体性,对某些承载力、变形不足的构件进行补充。该方法受力明确、简单可靠、效果好,但使用空间受到一定影响。该方法主要适用于梁板构件。

3.4粘钢加固法

用结构胶把钢板粘贴在结构外部以提高结构承载力和满足正常使用的加固方法。施工工艺简单、速度快,对生产还有生活影响小。要求环境温度不超过60℃、相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等级低于C15的构件不宜采用。该方法主要适用于梁、板、柱构件。

3.5碳纤维加固法

利用树脂胶结材料将碳纤维布或碳纤维板粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。材料轻质高强、施工方便,适用面广。要求环境温度不超过60℃,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等级低于C15的构件不宜采用。该方法主要适用于梁、板、柱构件。[3]

4.抗震鉴定与加固一体化

4.1专家评判鉴定

对鉴定的建筑物应根据具体特点,通过两级抗震鉴定,结合专家的经验、知识进一步分析研究及现场勘测,提出合理化鉴定意见.

4.2加固策略

加固设计应以提高建筑物的整体抗震强度和变形能力为主,通过改善结构的构件、结构受力的途径,以提高结构的抗震能力,从而减小结构的地震破坏。加固设计及加固施工应与抗震鉴定结合考虑,加固设计应在遵循抗震设计规范的基础上,采用专家会审法、经验借鉴法等方法.[4]

5.结语

抗震鉴定与加固不仅在地震时能大大减轻房屋的破坏、保障人员的安全,就是没有发生地震,也在增加建筑物的安全、延长建筑物的使用年限、抗御其他灾害等方面具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。

参考文献

[1]国振喜,建筑抗震鉴定标准与加固技术手册.

[2]闵书亮,刘季,孙峰.工程结构最优抗震设防标准的研究[D].哈尔滨建筑工程学院学报,1993,26(4):70-75.

建筑抗震加固设计规程篇9

近年来,国家加大了对建筑行业的宏观调控力度,明确规范了高层建筑物的安全使用要求,对高层建筑结构设计进行了更多的限制,主要体现在对高层建筑工程项目中可能存在的安全隐患的防控。例如:严格要求建筑结构设计中,建筑结构嵌固端的下层和上层感度比必须控制在规范要求范围内。国家不断出台了新的建筑结构设计规范规则,并明确指出在建筑结构设计中,不能使用不规则的结构设计方案。高层建筑结构设计人员在实际的设计工作中,必须严格按照新规范进行设计,避免为高层建筑结构设计埋下安全隐患。

2抗震设计问题

抗震设计规范明确规定了抗震设计目标,并针对不同地区、不同重要性的建筑对抗震设防进行了合理分类。因此,在进行高层建筑结构设计时,必须要使结构能够满足延性要求。同时,在抗震设防中应当遵循多道设防原则。当第一道防线的抗侧力构件在遭遇地震被破坏后,要能够有第二道,甚至是第三道防线立即接替,使建筑物不至于倒塌。当高层建筑物在遭受地震后,重力荷载是导致建筑倒塌的直接原因。因此在进行高层建筑结构设计时,必须优先选择轻质高强的原材料。在满足强度和结构变形要求的前提下,综合考虑经济性因素,尽可能选用质量较轻的材料。高层建筑结构设计师要能够与时俱进,积极应用成熟、可靠的现代化技术和新产品,不断提高自身设计水平,为建设优质工程贡献自己的一份力量,为企业争取良好的经济利益。在高层建筑结构设计中,利用结构自身的抗震性能来抵抗地震作用,是一种较为被动消极的抗震政策,建筑结构一旦发生破坏,造成的人员伤亡和经济损失将会不可估量。因此,在进行高层建筑结构设计时,必须通过为结构施加控制装置,加强结构减震控制。在地震来临时,控制装置和结构自身共同承受地震作用,通过二者的协调作用,能够有效减轻地震反应。基础隔离是结构减震控制的一种很好的方法,通过安装隔震装置系统形成隔震层,能够有效延长结构周期,使结构本身处于延性工作状态,有效吸收地震能量,减小结构主体的地震反应,避免房屋破坏甚至倒塌。

3建筑超高问题

建筑开发公司为了为自身谋取更多的利益,通过提高建筑高度来提高土地的利用率,虽然在很大程度上降低了工程建设项目成本,但也给高层建筑结构造成了超高问题,并存在很多私自在建筑物上增高的违反操作现象。我国部分城市处于地震高发区,在进行高层建筑结构设计时,设计师要充分根据不同地区的地质地貌情况,考虑当地地震发生的趋势。建筑的超高问题严重影响了高层建筑结构的抗震效果,为建筑结构的安全使用埋下了隐患。近年来,国家逐步提高了对建筑物超高问题的重视程度,要求建筑结构设计完成后必须经过层层审批,通过后方可开工。这样,在很大程度上避免了开工一段时间后又发现超高问题,有助于确保工程进度。同时,高层建筑施工是一次性的工程,中途返工会造成高额经济损失,加强审批,有助于避免不必要的经济损失,防患于未然。目前,我国对于高层建筑结构高度有了更加详细的划分,建筑设计人员应当在设计之前明确自己的结构高度分类,并严格按照相关规定进行设计,提高高层建筑结构质量安全。

4嵌固端设置问题

目前,大多数高层建筑物设有两层或两层以上的人防或者地下室。高层建筑物的人防及地下室的顶板上都要设置嵌固端。此时,高层建筑结构设计就要考虑嵌固端设置可能造成的问题。在进行结构计算时,要考虑嵌固端设计对计算参数的影响,全面考虑其可能造成影响的多种可能,有效协调高层建筑结构抗震缝的宽度及缝隙与嵌固端的位置,并将嵌固端的上层和下层对应的感度比值控制在规范要求的范围内。此外,在进行高层建筑结构设计时,要为嵌固端楼板设计合理的位置。在进行嵌固端的设计时,要综合考虑各方面因素,选择最优的设计方案,尽可能避免其在高层建筑结构使用过程中出现安全问题。这样,在确保结构安全的前提条件下,有助于促进建筑工程项目的顺利完工。

5结语

建筑抗震加固设计规程篇10

首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。

二、房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计

在地震期间,房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。另一方面,在建筑屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别物品是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。

三、房屋建筑结构设计的规则性

1.合理控制房屋建筑高宽度对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。

2.规则性设计房屋建筑结构在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布混乱的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,使房屋建筑受到严重破坏。其次,在建筑整体结构的设计中,房屋若具有规则性,在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面,将会因为高度过高而引起鞭梢效应。

3.合理处理房屋建筑的防震缝若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。

4.合理布置房屋建筑的纵横墙墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。

5.合理布置构造柱以及圈梁构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。

四、结语