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建筑結構抗震加固設計探討.pdf

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城市建筑┃結構?抗震┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃STRUCTURE?ASEISMATIC 065 建筑結構抗震加固設計探討 ■ 李 芳 [摘 要] 隨著我國社會經濟的快速發展,各式建筑在我國眾多的城市中如雨后春筍一般出現了。在進行建筑結構設計的過程中,設計人員積累了十分豐富的經驗,能夠滿足居民對于建筑結構的要求。但是隨著人們生活水平的不斷提高,社會中各個領域對建筑物的安全性、舒適性以及耐久性提出了更高的要求,人們開始在建筑結構設計中加強對于抗震加固技術的應用。本文主要針對建筑結構抗震加固技術進行了簡要的探討,分析了建筑抗震加固設計的內容以及建筑工程中抗震加固的方法。 [關鍵詞] 建筑結構 抗震加固設計 內容 意義 方法 地震是自然界當中非常常見的一種自然災害,具有突發性以及毀滅性的特點,在地震發生之后會引發建筑物的倒塌,從而嚴重地威脅到居民的生命財產安全,并且發生地震的時候還可能會引發火災以及水災等次生災害,這些災害也會給人們帶來十分嚴重的經濟損失。為了維護人們的生命財產安全,我們需要在建筑結構設計當中進行科學合理的抗震加固設計。雖然說現在建筑工程當中所采用的建筑結構設計方法以及抗震加固方法都能夠在一定程度上減少地震所產生的破壞,但是地震對于建筑物所造成的破壞程度也有著越來越大的趨勢,所以為了將地震對建筑物的破壞降低的最低,無論是在地震發生之前還是在地震發生之后我們都是需要對建筑結構進行一定的抗震加固處理的,這樣能夠有效地提高建筑物整體的安全性以及穩定性。 一、 建筑結構抗震加固設計的內容 隨著建筑抗震加固技術的不斷發展,加固技術在結構改造當中得到了十分快速的發展,現在建結構抗震加固技術主要是分為兩種類型,一種是增大建筑物結構抗震能力的抗震加固改造方法;另一種是減少地震作用的抗震結構加固方法。 在 1976 年唐山大地震發生之后,建筑砌體結構抗震加固的問題就變得日益突出,這一項技術主要就是用于對建筑物的墻體進行加固,比如說能夠增大建筑物墻體抗震性能的外包鋼筋混凝土面層、鋼筋網水泥砂漿面層以及增大架構整體性的壓力灌漿加固技術和拉結鋼筋加固技術。我們通過抗震加固技術能夠降低建筑物當中抗震能力比較薄弱的位置所需要承受的地震作用。這些技術都是經過了長期的實踐證明的,都具有十分良好的可靠性。 二、 減少地震作用的建筑結構抗震加固方法 1. 增大建筑物的結構周期 減少地震作用的建筑結構抗震加固處理方法又被稱作是間接加固方法,我們從地震工程的原理出發,當建筑物的結構周期增大的時候我們就會發現建筑物的結構剛度出現了降低,這就能夠在很大的程度上來減少地震對建筑物的作用,一般來說我們在進行建筑工程施工的過程當中都是會采用那種阻尼高、水平變形比較大的隔震墊來進行個陣的,我們通過相關的研究發現,在建筑工程當中進行隔震處理的而建筑物在加速度反應當中會降低到傳統抗震建筑的 3/4。在地震發生的時候,建筑物當中的隔震墊在水平方向上會產生一個比較大的變形,并且隔震墊通過這個變形能夠對大量的地震能量進行消耗,這也就會極大地降低建筑物底部傳遞給建筑物上部結構的地震加速度,從而在地震發生的過程當中極大的減少建筑物的上部結構需要承受的地震作用。設置防震墊的建筑結構抗震加固方法在我國某些地震高發的地區應用是比較廣泛的。建筑結構發生整體平移的時候需要將上部結構與下部結構分開,這樣也就為我們通過防震墊的設置來進行抗震加固處理創造了一個非常良好的條件,我們在建筑物當中設置一個科學、合理的抗震墊能夠取得十分良好的效果,能夠提高建筑物整體的穩定性、安全性以及抗震性能。 2. 附加子結構 在建筑結構抗震加固當中采用鋼支撐體系來進行處理這種方法最早是出現在日本的,鋼支撐結構的輕度適中,并且自身還有著十分良好的延性以及耗能能力,尤其是應用鋼支撐體系對多層以及高層框架結構建筑進行加固的時候更能夠體現自己的優勢,我們在建筑物的外部進行鋼支撐體系的設置不僅不會對建筑物的內部使用產生影響,并且與其他的抗震加固方法進行比較的話鋼支撐體系還有著比較優秀的功能以及經濟效果。我們在實際建筑結構設計當中使用這種抗震加固方法的時候需要對支撐控制布置、構造以及形式進行針對性的設計,我們在建筑結構設計當中比較常見的 X 型以及 K 型支撐體系一般來說都是比菱形支撐體系有著更強的功能的,并且我們通過對剪力墻以及翼墻等結構進行增設的抗震墻能夠有效的降低建筑物當中抗震能力比較薄弱的框架柱以及墻體所承受的地震作用,并且還能夠在一定的程度上減少地震發生的時候,建筑物在水平方向所發生的側移,這對于提高建筑物的整體穩定性以及安全性都有著十分重要的作用。但是我們應用這種加固方法的時候還需要考慮的就是新增墻體與原有框架之間的連接問題,并且還需要注意因為增設了抗震墻之后建筑結構自身的自重增加,避免對地基產生影響。附加子結構的建筑結構抗震加固方法可以與其他的抗震加固方法相互結合使用,比如我們可以將被動控制減震技術與加隔震墊的抗震加固方法進行結合使用,這兩種抗震加固方法都能夠使建筑物獲得十分良好的抗震效果。 三、 增大建筑結構抗震能力的抗震加固方法 1. 鋼筋混凝土結構的抗震加固方法 就目前來說,我國建筑工程當中針對鋼筋混凝土結構進行抗震加固的方法主要有以下的幾種:外包型鋼發、粘鋼加固法、纖維布加固法、外包鋼筋混凝土以及置換混凝土加固法等。其中外包型鋼法就是建筑結構的外圍進行型鋼的包裹,從而實現增加建筑結構抗震性能的作用。在進行型鋼包裹的時候分為濕法利用型鋼以及干法利用型鋼,濕法利用型鋼就是在型鋼與構件進行連接的時候通過乳膠水泥、環氧樹脂等粘結劑來進行連接,使得型鋼與構件相互的凝結成為一個整體,從而有效的提高建筑工程混凝土結構的抗震性能。干法利用型鋼在進行型鋼與構件連接的過程當中是不通過粘結劑來進行連接的,并且這種方法不能夠保證結合面對剪力進行一個有效的傳遞,所以我們在進行鋼筋混凝土結構抗震加固的時候通常來說都是采用濕法來進行處理的。 2. 砌體結構的加固方法 砌體結構建筑物在地震發生的時候通常來說都是表現為變形性能差以及抗震性能差,所以說我們在對建筑物砌體結構進行加固的時候主要就是這兩個問題進行著重解決,一般來說都是采用外包鋼筋混凝土面層、外包鋼筋網砂漿面層、壓力灌漿等方法來進行防震加固處理。我們通過外包鋼筋法對砌體結構進行抗震加固能夠有效地提高構件的承載能力以及延性和剛度,在建筑行業當中這是一種比較常見的建筑結構抗震加固方法。 四、 結語 綜上所述,每年地震災害都會給人們造成十分嚴重的損失,危及到人們的生命,損害人們的財產,為了更好地減少地震對人們造成的損失,我們需要在建筑結構當中進行抗震加固設計,為了更好地對抗震加固設計進行應用,本文主要就是介紹了一下目前我國比較常用的幾種抗震結構加固方法,希望能夠對提高建筑物的抗震性能提供一定的幫助。 參考文獻 [1]曲哲,葉列平.附加子結構抗震加固方法及其在日本的應用[J].建筑結構,2010(5):55-58. [2]蘇原,趙崇豐,吳晟.基于分災模式的抗震加固設 計 概 念 初 探 [J]. 建 筑 結 構 , 2010(S2):103-106. [3]戴國瑩,李德虎.建筑結構抗震鑒定及加固的若干問題[J].建筑結構,1999(4):16,45-49. [4]馮福雄,武志艷.建筑結構抗震加固設計[J].中外企業家,2013(29):215-216. [5]李麗梅.建筑結構抗震加固設計研究[J].山西建筑,2016(8):57-58. (作者單位:泰安市建筑設計院有限責任公司)
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