房屋抗震的結構加固方法

摘要：地震災害破壞力極大，在其機理分析仍不明晰的情況下探討抗震加固措施顯得尤為重要。文章概述了抗震結構加固的基本原則和概念，以實例分析對陣對房屋破壞的基礎上，對房屋抗震的結構加固方法進行了論述。

關鍵詞：房屋；抗震；加固

地震是一種具有破壞力的自然災害，發生時會危及人民生命、財產安全的。1556年中國陜西華縣8級地震，死亡人數高達83萬人，是目前世界已知死亡人數最多的地震；2008年5月12日14時28分，四川汶川縣發生震級為8.0級地震，直接嚴重受災地區達10萬平方公里。地震給社會帶來巨大的損失，如何對現有不滿足抗震要求的房屋進行抗震加固，保證結構安全，達到《建筑抗震設計規范》的設防目標“小震不壞，中震可修，大震不倒”。是我們所要考慮的首要問題。

1 抗震結構加固概述

抗震加固是對未進行抗震設防或已進行抗震設防但達不到設防標準的建筑物，進行結構補強和提高其抗震力的措施。對受到地震災害損失的建筑物而言，對建筑物結構緊急加固以及防止建筑物損失擴大是第一位的工作，將直接影響人民生命財產的安全。到目前為止，關于地震破壞機理的研究仍然比較缺乏。對許多地震現象的認識也停留在表面階段，在這種情況下，加強抗震結構設計顯得尤為迫切。一般而言，建筑物抗震設計應遵守以下幾個基本的原則：首先應選擇對抗震結構有利的場所和地基，避免在有活動斷層的地段進行房屋建設；其次應避免地震時發生次生災害，這就要求在最初規劃時就應考慮地震發生時人員疏導和臨時建設用地等，對于震后的停水、停電、停氣等次生災害，要做到心里有數，第三，對抗震結構方案的選擇要做到技術上可行、經濟上合理。第四，要保證房屋結構的整體性，整體性越好的房屋空間剛度越大，當地震發生時各個構件之間能夠更好的變形協調、相互連接；最后要注意加強施工質量，施工質量是決定房屋抗震能力最重要的因素，房屋設計的結構在好，方案在可行，沒有施工質量作為支撐，一切將是無從實現的。

2 地震對房屋的破壞分析

5.12汶川大地震過去已經一年多了，有關災害資料的取得因災后重建及公共安全的考慮所得有限，但是汶川地震中眾多學校校舍的倒塌仍讓我們心有余悸。下面就以校舍為例，分析一下地震對房屋可能造成的常見破壞。

(1)短柱破壞。根據現有的資料整理，地震對校舍的損害原因中最主要的是短柱效應，占到了30％以上。短柱破壞一般常發生在窗臺、樓梯間、儲藏室和其他開高窗的建筑物上，其中以窗臺最為常見，而窗臺未設置隔離縫使柱子的有效長度減小，柱剛度增大時將承受過大的剪應力，當地震發生時，結構受地震力的作用使短柱承受較大的應力，在配筋量沒有增加的情況下應力就將對建筑物造成破壞，最常見的就是X型剪力破壞。

(2)圍墻結構門柱基礎破壞。門柱基礎設計缺乏耐震措施，圍墻采用的石磚缺乏抗震性也造成了不小的傷害，這是由于門柱基礎蛇毒不足就無法承受橫力的滑動，更無法抵抗側向力的擠壓。

(3)伸縮縫破壞。在學校建筑中，由于空間使用不足經常增建或改建。預留伸縮縫是為了防止不同結構物因材料熱脹冷縮產生擠壓，其預留處需填入彈性材料以固定鐵架并封牢蓋板，由于施工的不當容易造成日后修復的困難。

(4)柱彎曲破壞。如果構材的有效長度與回旋半徑之比較大，軸輕度桿件回發生較大彎曲變形，產生較大的側移。此時，柱受彎曲力矩，將產生柱頭與柱腳的破壞。

3 房屋抗震的結構加固方法

(1)結構桿件加固

《工業廠房可靠性鑒定標準》GB144—90規定將混凝土裂縫作分為a、b、c、d四級進行評定，以室內一般構件為例，a級(＜0.4mm)，b級(0.4mm

(2)目結構桿件加固法

建筑物承受垂直載重的傳輸路徑一般由板→梁→柱→基礎，一般結構桿件所受的剪力、軸力、彎矩及扭力都作為結構設計時的參考，使載重均勻的分布在各結構構件上。但由于各種斷面力素的不同，混凝土受外力作用產生的破壞也不完全一致，根據建設部危險建筑物評估辦法，有輕微和危險之分，下面以梁箍筋加工為例進行說明。該法先去除保護層以增加現有構件的握裹力，在現有梁邊的樓板先鉆孔，穿過梁箍筋并將原有梁構件斷面包裹住，然后用螺栓將箍筋固定在帶狀銅板上，最后用混凝土將箍筋包覆。

實用中，混凝土梁箍筋單根長度可用下面公式計算：2×(梁長－2×保護層+梁寬－2×保護層)+鋼筋的彎鉤增加長度。

(3)結構系統加固法

以增設剪力墻加固法為例，當建筑物梁柱結構系統發生側向勁度不足或側向抗剪強度不足時，可通過設置剪力墻提高建筑物的強度。但應注意剪力墻的設置需由建筑物的底層開始，直至加固到需要的樓層，中間不可間斷或交錯否則會影響剪力墻的傳力路徑從而失去加固的效果。

(4)隔震系統加固法

早期隔震層采用橡膠支座，由于橡膠受力易產生變形，后來增加了薄銅板并在橡膠支撐墊的中央灌入鉛棒以增加支座的剛度，但由于鉛棒并不分擔支承座的受力，因此鉛芯橡膠支撐墊主要是為了延長建筑物的壽命，降低上部建構所受的地震沖力以達到消能的目的，由于鉛芯橡膠支座墊在耐震設計中可單獨使用所以目前應用廣泛。