建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)研究

文/陳凱亮，長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司

建筑抗震性能加固設(shè)計(jì)要從建筑的中使用的各項(xiàng)材料性能入手，確保采用的材料的穩(wěn)定性能夠達(dá)到相應(yīng)要求的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)的分析，從而使建筑工程的穩(wěn)定性能夠得到提高，為人們提供一個(gè)良好的建筑工程，在確保建筑工程穩(wěn)定性能夠達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，提高建筑工程的整體質(zhì)量。

1 建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)

地震會(huì)對(duì)建筑工程造成較為嚴(yán)重的破壞，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。做好建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)可以提高建筑工程為穩(wěn)定性。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)抗震加固技進(jìn)行應(yīng)用，不僅要在預(yù)防強(qiáng)震的基礎(chǔ)下，降低工程造價(jià)，而且要不斷加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的深入探討分析[1]。相信在人們不斷探索與分析過(guò)程中，抗震加固設(shè)計(jì)方法的種類會(huì)不斷增多，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的也可以滿足人們?cè)谀途?、安全、舒適等方面的具體需求。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震加固法

2.1 增強(qiáng)構(gòu)件加固法

該方法是新增加固方法無(wú)法應(yīng)用時(shí)，加固原構(gòu)件，從而使原構(gòu)件的抗震能力和承載能力得到進(jìn)一步提高。常見(jiàn)的增強(qiáng)構(gòu)建加固法如表1所示。

2.2 隔震、耗能減震加固法

2.2.1 隔震加固法

該方法在應(yīng)用期間，就是通過(guò)設(shè)置隔震層，通過(guò)該方式，將因?yàn)榈卣鹨鸬淖冃稳慷技性诟粽饘由希瑴p少地震對(duì)原構(gòu)件造成的不良影響。該方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，具有不錯(cuò)抗震性能，并且不需要對(duì)再對(duì)其他構(gòu)建進(jìn)行抗震加固，從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，該方法取得了不錯(cuò)的效果[2]。但是，該方法在應(yīng)用過(guò)程中也存在一定缺點(diǎn)，就是在建筑結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行了隔震層設(shè)計(jì)，會(huì)對(duì)其它施工造成影響影響，較為嚴(yán)重的就是在穿線、配線時(shí)要采取柔性方式，完成相應(yīng)的連接操作，這不僅對(duì)相應(yīng)的作業(yè)人員的專業(yè)能力提出了更高的要求，而且還會(huì)耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。建筑工程中隔震層的位置如圖1所示。

圖1 建筑工程中隔震層的位置

2.2.2 耗能減震加固法

該加固方法在應(yīng)用過(guò)程中就是通過(guò)建筑工程的一些部位建設(shè)能耗阻尼減震裝置，通過(guò)對(duì)能耗阻尼減震裝置進(jìn)行合理應(yīng)用，降低地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞。該方法是一種新途徑，該方法在具體應(yīng)用期間，就是使建筑結(jié)構(gòu)在是應(yīng)用過(guò)程中的能量消散能力可以得到進(jìn)一步提高，減少地震產(chǎn)生的能力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破，與傳統(tǒng)減震方法相比，該方法對(duì)于地震的減少效果可以達(dá)到數(shù)倍。如果在建筑原結(jié)構(gòu)中對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用，一方面可以降低工程的總體造價(jià)，另一方面也能夠大幅度減小地震反應(yīng)，可謂一舉兩得[3]。

3 分析建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固法分析的基礎(chǔ)上，建筑結(jié)構(gòu)抗震加固要應(yīng)當(dāng)以提高建筑整體抗震性能入手。在針對(duì)建筑機(jī)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑工程的整體結(jié)構(gòu)的每個(gè)部分的抗震的具體程度情況詳細(xì)、全面的分析與檢測(cè)，在面臨地震時(shí)，建筑中每個(gè)構(gòu)件接受到地震波時(shí)，都會(huì)有一個(gè)先后順序，要提升每一個(gè)部分構(gòu)件的具體強(qiáng)度與韌性，通過(guò)該方式能夠有效延緩地震對(duì)下部分構(gòu)件造成的沖擊，確保建筑工程結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性。在建筑工程設(shè)計(jì)工程，為了得到提高建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)做好以下兩項(xiàng)內(nèi)容的控制[4]。

3.1 選擇合適的抗震材料

材料的選對(duì)建筑的整體抗震性會(huì)產(chǎn)生重大影響，采用高質(zhì)量的材料，以及具有良好穩(wěn)定性的材料，從而在地震發(fā)生時(shí)可以起到分散作用，延緩建筑瓦解的具體時(shí)間，同時(shí)，降低地震帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。在進(jìn)行地震材料選擇時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的減震裝置。常見(jiàn)的減震裝置如表2所示。

表2 常見(jiàn)的減震裝置

表2中的兩種方法都可以在材料裝置中應(yīng)用，但是，設(shè)計(jì)師在方法的具體選擇過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合建筑的實(shí)際情況完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)該方式能夠使裝置的減震作用得到充分發(fā)揮，達(dá)到最終的減震目的。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震加固相結(jié)合

建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下側(cè)移幅度會(huì)隨著樓層增加而變大，如果側(cè)移幅度超過(guò)限制，此時(shí)建筑物內(nèi)部荷載將會(huì)不斷變大，最終將會(huì)造成導(dǎo)致建筑發(fā)生坍塌。由此可見(jiàn)，抗震加固設(shè)計(jì)期間，要做好以下幾點(diǎn)：

3.2.1 要合理利用隔震措施，提高建筑部分強(qiáng)度和構(gòu)件剛度，通過(guò)該方式可以分散地震破壞能力，降低地震對(duì)建筑物破壞程度。

3.2.2 提高建筑整體延展性，這也是減少地震對(duì)建筑物破壞的一項(xiàng)關(guān)鍵措施，對(duì)于建筑物，特別是高層建筑中隨著層數(shù)的增高，建筑的強(qiáng)度和剛性會(huì)遍低。

3.2.3 加強(qiáng)建筑抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)水平力的控制能力。在發(fā)生地震時(shí)，不僅要求建筑墻體本身的承載力能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，而且還要求建筑工程的樓蓋能夠及時(shí)的將地震力傳遞給橫墻，提高建筑的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建筑工程越來(lái)越復(fù)雜，并且不斷向高層方向發(fā)展，地震的發(fā)生，造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡不斷增多，抗震加固設(shè)計(jì)是現(xiàn)地建筑行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。建筑工程抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要注重建筑材料質(zhì)量，而且要提高建筑物結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和延展性，最大的降低地震造成的經(jīng)濟(jì)損失。