直接加固技術在砌體結構房屋抗震中的應用分析

摘要：目前，地震頻發，造成的砌體結構房屋破壞情況比較嚴重，本文提出了一些砌體房屋在抗震中的加固方法，對提高砌體結構房屋的抗震能力具有一定參考價值。

關鍵詞：砌體結構 房屋地震 加固技術

1 概述

全世界的地震災害對建筑物的破壞性極大，破壞后果極其嚴重[1]，經常造成砌體結構房屋的大面積倒塌。砌體結構在我國房屋建筑中應用廣泛，尤其是在廣大村鎮房屋建筑中占很大比重。而我國又是一個多震國家，地震活動的分布范圍十分廣泛，地震烈度[2]6度以上地區的面積占全部國土面積的79%，絕大多數省份都曾發生過6級以上的地震。近幾年來，我國各地地震頻發，給我們國家的經濟發展帶來了不可估量的破壞，給人們的財產及生命造成了巨大的損失，四川汶川、青海玉樹的高震級地震尤為突出。例如：2008年5月12日14時28分04秒，四川汶川里氏8.0級地震[3]：約7萬人死亡、2萬人失蹤，一些砌體結構建筑群或臨街建筑成片倒塌；分析其倒塌原因，主要是因砌體結構強度較低、變形較大、結構的整體剛度都比較差，歷次震害表明，多層砌體結構房屋受地震破壞最為嚴重。在長期的房屋使用過程中會產生程度不同的損傷或破壞，又很容易產生各種裂縫，為此加固修復此類房屋也是當前急待解決的問題。

2 砌體房屋抗震加固技術分析

主要可分為房屋直接加固技術和房屋間接加固兩種[4]，它是從目前運用在房屋抗震中的加固方法來分，直接加固法是使加固后的新舊截面能粘合成整體，房屋直接加固技術是國內房屋抗震中主要運用的加固技術，如加大截面法、外包鋼法、外粘鋼板加固法（復合截面法），為保證其界面處的兩者的應變協調，具體應用于我國的幾種常見加固方法如下：

2.1 加大截面加固法

即采用增大構件和建筑物的截面面積或者提高建筑物所用材料標號、等級以提高其承載能力和滿足正常使用要求的一種加固方法。例如擴大基本構件的截面寬度或者截面高度以及鋼筋配筋面積，提高截面承載力和剛度，該方法可以廣泛應用于一般建筑物、構筑物的加固，另外混凝土結構的梁、柱、板等結構構件也可以應用。例如砌體結構房屋的圈梁、過梁、墻梁、樓板、構造柱等；但由于存在使用空間的占用問題，該法有時會受到限制。

2.2 外包鋼加固法

即在混凝土構件四周包以型鋼的加固方法，例如加固砌體結構房屋的豎向承重構件構造柱、抗風柱、封口柱等。這種方法雖然可以大幅度地提高構件承載力，也有對應的缺陷，例如型鋼表面溫度不應高于60度，而且當環境具有腐蝕性介質時，還應有可靠的防護措施。該方法適用于當使用上不允許第一種，即為增大構件截面法時，而又需要大幅度提高承載力的軸心柱和偏心受壓柱的加固，其效果非常好。

2.3 預應力加固法

預應力加固是采用高強鋼筋等材料，該加固方法具有能夠減少構件上的應力值，減小砌體構件裂縫寬度和撓度等優點，為達到對砌體結構進行加固，通過施加預壓應力迫使高強材料與原構件共同受力，通常采用鋼絞線或型鋼等材料。該加固方法具有能夠減少構件上的應力值，減小砌體構件裂縫寬度和撓度等優點。特別適用于提高抗震要求的樓蓋、屋蓋等水平受力構件，即為：提高構件承載力、整體剛度和構件抗裂能力，而且加固后占用空間小。

2.4 輔助結構加固法

輔助結構加固法是一種采用新型的加固材料或者增加結構支點等手段進行結構加固的一種方法，它是直接用不同于原來結構的其他材料制成簡單或復雜的支撐點分擔原構件荷載，形成一個組合結構。通過原結構構件變形把荷載轉嫁給后來增加的結構上，達到新老結構共同受力提高結構整體承載力的目的。

2.5 外部粘鋼加固法

采用雙組分環氧樹脂粘結劑將鋼板或其他鋼質構件粘貼在鋼筋混凝土構件表面，構成一個鋼筋混凝土-粘結劑-鋼板三相復合物系統。該方法施工簡單，設置靈活，是一種非常有效的加固方法。由于其核心材料環氧樹脂的特性，導致該加固方法使用的環境溫度不應大于60度，相對濕度不應大于70%，且無化學腐蝕影響。

2.6 碳纖維布加固法

該法是比較新型的直接加固法，也是近年來主要研究的房屋直接加固技術，該方法運用前景比較大，運用范圍也比較廣泛。

3 結束語

目前我國六七十年代建造的建筑和現在廣大村鎮多數的居民住宅，大多數都是低層或多層砌體結構房屋，但其中有相當部分的砌體結構并不滿足現行抗震規范要求，一旦發生類似唐山、汶川那樣的地震，損失將不可估量，而近期內這些房屋又不可能全部淘汰或拆除；因此房屋的抗震加固也是急需考慮的內容，本文是拋磚引玉，僅僅提出一些意見，可供類似工程參考。

參考文獻：

[1]華毅杰等.體外預應力技術在加固和改造中的應用.結構加固與改造，1999年4期.38頁-41頁.

[2]付敏娥.試論房屋建筑的抗震設計與發展方向.黑龍江科技信息，2009年27期.

[3]王玉嵐.汶川地震引發的建筑結構抗震安全性能探討[J].建材世界，2009（10）.

[4]張小云主編.建筑抗震（第二版）.高等教育出版社，2009.03.

作者簡介：

顧艷陽（1972-），女，上海人，碩士，副教授，全國后張法預應力結構學會會員，研究方向：結構加固、地基加固。