小高層鋼筋混凝土房屋的抗震鑒定與加固

馬紀威

【摘要】隨著社會經濟的發展，地震的災害性將變得更為嚴重。因此對建筑進行抗震加固以及抗震鑒定及削弱地震災害的最有效方法之一。而小高層鋼筋混凝土房屋的抗震鑒定方法在我國現行的抗震鑒定標準中尚為涉及。為了解決工程中實際的問題，文章對小高層建筑的抗震鑒定與抗震加固，在理論研究和實際應用的基礎上進行了探討。

【關鍵詞】現有小高層建筑，抗震概念鑒定，評估體系，抗震加固。

1 引言

地震是一種自然現象，是迄今人類難以抗御的自然災害。地震的發生在空間和時間上都是隨機的，它是由地殼相鄰板塊間的相互擠壓、摩擦或構造板塊的斷裂、變形產生的，是地球內部構造變化過程中積累的應力和能量在瞬間的釋放過程，并以縱波和橫波的形式傳到地表造成地面的搖晃和顛簸，從而帶動的地面運動。地震波就是地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播。結構的地震反應是地面運動通過房屋基礎影響上部結構，使結構產生振動行為。包括加速度、速度和位移反應。強烈的地震會使大量建筑物和構筑物倒塌，造成人類社會生命、財產的巨大損失。

近年來，隨著現代工業社會的發展，城市的規模和數量不斷擴大，城市變成了財富高度集中，人口高度密集的地區，一般的輕微地震就可能造成巨大的經濟損失和人員傷亡。

位于多層建筑與高層建筑層數之間的建筑，我們稱其為小高層建筑。多層建筑起控制作用主要是豎向荷載，而高層建筑起控制作用則主要是水平荷載，且影響作用隨著層數的增加逐漸顯著，小高層建筑同時最具有高層建筑和多層建筑的特點，為豎向荷載與水平荷載在結構設計中共同控制作用的。

2 抗震鑒定與抗震設計

現行的建筑抗震鑒定是運用模糊數學的方法，對概念鑒定賦以一定的數值，評估建筑結構的綜合抗震能力。與新建工程“抗震概念設計”的含義相似，根據地震震害和工程經驗所獲得的現行的鑒定思想和基本鑒定原則，突出了建筑結構抗震概念上的鑒定要求，對現有建筑結構的關鍵構造和總體布置進行宏觀判斷，與“數值鑒定”相呼應，我們將其稱為“抗震概念鑒定”。與“抗震概念設計”相同，“抗震概念鑒定”雖然可以清楚的在概念上判斷結構抗震性能優劣，但具體的數值界限的規劃上卻是模糊的。所以按照 “抗震概念設計”的要求，以“抗震概念鑒定”為基準，從不同角度來衡量現有建筑的整體抗震能力，以提高建筑的抗震鑒定的可靠性。

3 現有小高層鋼筋混凝土房屋抗震鑒定的評估體系探討

3.1 小高層鋼筋混凝土房屋的抗震特點

小高層建筑的受力特征：（1）隨著樓層數的增加，豎向荷載的影響要比水平荷載增加得緩慢。這是因為豎向荷載及其引起的內力隨高度按線性比例分布，而水平荷載并非如此，豎向荷載越往上荷載越大。而由它們所引起的結構內力則與高度的平方成正比。（2）任何材料在承受簡單拉壓時最能充分利用其強度，而受彎則不能全部發揮材料的潛力。因此豎向荷載在房屋層數較低時，可以在結構設計中起到控制作用；小高層建筑則為水平荷載與豎向荷載在結構設計中共同控制作用；當房屋層數增加時，結構設計中起控制作用的還要算上水平荷載。

在小高層建筑結構設計中，抗側力結構的設計是需要考慮的因素之一，欲使抗側力結構具有良好的抗震性能，同時具有足夠的承載力和剛度，還要盡可能地降低材料消耗節約造價，提高材料利用率，除了必須采用合理而可行的計算方法和設計方法、同時需要重視構造連接、錨固等細部處理，此外正確選擇房屋的結構體系，結構材料和基礎形式等方面的因素也需要考慮周全。

3.2現有小高層鋼筋混凝土房屋抗震鑒定的第一級評估

現有的評估分為如下幾部分。

（一） 結構體系的評估。

（二）梁、柱、墻實際達到的混凝土強度等級不宜低于 C 18（200 號）。

（三）抗震構造措施。

（四）對于單向框架，或混凝土強度等級低于C18（200 號），或與框架相連的承重砌體結構不符合要求，或女兒墻、門臉等非結構構件不符合要求時，可不再進行第二級評估，直接對房屋采取加固或其它相應措施。其它要求不符合時，由第二級評估作出進一步判斷。

4抗震加固原理與方法

4.1抗震加固的原則

衡量加固效果的標志是能否提高建筑的綜合抗震能力，能否保證建筑物必要的整體性抗震，能否使結構和構件的抗震性能滿足要求，防止質量不平衡分布和局部剛度不漸變。與此同時，要求基本上不破壞原有結構的強度，選擇適當的加固材料，根據被加固建筑物的具體情況以及特點，確定合適的加固措施。在抗震加固中，應以概念設計為指導，合理地采用各種加固手段，既可保證結構安全，又能創造出綜合經濟效益。

4.2 抗震加固的基本原則

我國抗震鑒定加固的原則主要有：（1）抗震加固不同于工程事故后的修復；（2）以抗震鑒定結論為加固目標和依據；（3）地基基礎現有承載力的利用；（4）加固有效性的控制；（5）提高綜合抗震能力的優化原則；（6）加固材料和施工的特殊要求。

4.3抗震加固常用方法

（一）直接加固法。我國已有建筑物應用的直接加固方法很多，混凝土結構的加固方法可分為：預應力加固法、加大截面加固法、改變結構傳力途徑加固法、外包鋼加固法、受彎構件外部粘鋼加固法以及其它加固法等。

（二）梁柱節點的抗震加固。許多鋼筋混凝土結構的地震破壞是由于節點過早破壞引起的，因此補強加固梁柱節點是很重要的工作。任何框架結構，都有框架節點。節點是一個重要的結構部位，它在框架中的作用是分配內力、傳遞內力、保證結構整體性。純框架結構的節點受力大，因此施工要求嚴。框架-剪力墻結構由剪力墻承擔水平受力，節點的受力情況略小于框架結構，而要求也可適當放寬。至于裝配式框架結構，節點更是一個脆弱環節。

（三）間接加固法。間接加固法是根據需要在既有建筑的特定層和部位增設某種耗能（或消能）裝置，在地震作用下，以減小譜位移和加速度譜值，從而達到隔震和減震的目的，間接加固方法一般都是針對結構體系進行抗震加固的。

結 語

本文對現有小高層鋼筋混凝土樓房的抗震鑒定方法進行分析研究，并提出了針對小高層建筑進行抗震鑒定的評估體系，分析的現有建筑加固方法與抗震鑒定的原則，為解決小高層建筑的抗震鑒定與加固提供了理論依據，具有重要的理論意義和實用價值。

由于目前的技術水平對未來發生地震的大小、地點、時間還無法進行準確的預報，人們對地震破壞機理和地震作用獨特性的研究也不夠全面，傳統抗震設計方法很難確保結構在突發性超烈度地震時的安全性，因此開發研究具有經濟效益同時減隔震效果顯著的減隔震控制技術就顯得更為重要和現實。

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