高層框架結構抗震加固方案的比較與探討

徐杰 左德花

【摘要】近幾年，我國社會發展較為迅速，高層建筑數量逐漸增多，規模不斷擴大，在民眾生活和工作中占據著極其重要的地位。目前，我國高層框架結構抗震效果較差，在發生地震時并不能保障民眾的人身安全，不能滿足新形勢下民眾的居住需求，不利于社會經濟的高速穩定發展。新形勢下，施工單位為提高高層框架結構抗震效果，不斷對高層框架結構實施抗震加固方案進行改進，并在實際施工中進行運用，取得了較好的成效。

【關鍵詞】高層加框結構;抗震加固;方案

現階段，我國高層建筑數量急劇增加，高層框架結構設計工作面臨著新的挑戰，如何提高高層框架結構抗震能力，是現階段施工單位所面臨的一大難題。目前，我國建設施工單位在長時間的摸索中逐漸形成了多種高層框架結構抗震加固方案，并在實際施工中得到了較好的反饋。但是受到多個方面的影響，各個高層框架結構抗震加固方案都有著自身的不足之處，并不能完全滿足現階段工程建設需求，高層框架結構抗震加固方案還需進一步的改進。

1、工程概述

本文對某地區建筑物進行分析，并得出以下結果：該建筑物以筏板作為支撐進行建筑，呈現出L形，測量結果約為35米，建筑以預制板為建筑結構的主體。根據對比相關標準可以得出該建設框架抗震設計不科學，平面分布不合理，應作為重點建筑進行審查，而且承載力并不符合相關要求，混凝土的施工存在不規范的地方，混凝土質量不符合建筑需求，抗震能力得不到保障，在地震時并不能滿足新形勢下社會發展的需求。根據與相關標準的對照，該建筑物為重點設防類建筑，因此，建筑物框架需要進一步的做出改動，以符合相關規定。

2、加固方案

根據對該建筑物的研究及現階段框架結構加固技術發展，筆者認為對該建筑物的加固應以橫截面及剪力墻兩種方案為基礎，并注重對屈曲約束支撐加固方案的應用，加快加固工程的進度，提高加固工程的質量，進而提高建筑物的抗震能力。本文對所使用的三種方案進行總結歸納，并在下文進行了較為具體的闡述[1]。

2.1增大橫截面法

利用增大橫截面的方案對該建筑進行加固能夠保證建筑物的原有框架不發生變化，而且加固工程所需的建筑材料較少，不會造成不必要的浪費，建筑物能夠較快重新投入使用，進而保障使用單位的經濟利益。具體步驟是，施工單位從四個方向對橫截面進行處理，并在工作中注重對鋼筋材料的使用，進而提高框架的強度，實現對框架結構的加固。值得注意的是這種方案需要施工單位前期進行全面科學的計算，做好充足的準備工作，進而保障加固工作的高效有序開展，確保加固工作的質量。

2.2剪力墻法

剪力墻方法是現階段應用較為廣泛的一種高層結構加固的方案，并在實際應用中發揮了較好的作用，在一定程度上提高了高層框架結構的抗震能力。在該建筑物中應用剪力墻也能起到較好的效果，但是，由于建筑物自身結構的特點，施工單位在進行加固時應注重建筑物的作用，正確選擇設置剪力墻的位置，避免對建筑的使用人員造成不必要的影響，盡可能做到在保障建筑物各項功能的前提下對建筑物進行加固，切實提高建筑物加固工程開展的質量。

2.3屈曲約束支撐法

屈曲約束支撐和以往的支撐有著明顯的差別，能夠在發生屈曲時保持自身的承載力，進而實現對建筑物抗震能力的提升。屈曲約束支撐法和以往的加固方案相比更加便利，對各個方面的限制相對較小，具有較強的適應性和較廣的應用范圍，因此，在最近幾年得到了較為廣泛的應用，并在實際應用中取到了較好的效果，實現了對建筑物抗震能力的提升，在一定程度上提高了建筑物的質量，為民眾提供了更加優質的居住服務。

3、成本角度進行對比

施工單位在對建筑物進行抗震加固設備時，應注意對自身成本的控制，實現自身經濟利益的最大化，進而促進自身的進一步發展。本文從成本角度對各種高層結構抗震加固方案進行分析，得出以下結論：相較其它兩種方案而言，橫截面加固方案的成本最低，對施工人員的要求較少，但是流程相對復雜;剪力墻加固方案的成本較高，而且工程量相對較大，工程施工難度較大;利用屈曲約束支撐方案對建筑進行加固歲所需的成本處于較為合理的層面，而且能夠大幅減少工作人員的工作量，提高加固人員的工作效率。

4、優化和探討

4.1多遇地震下計入BRB耗能附加阻尼

在多遇地震設計階段，施工單位應注重對消能器的利用，在保障建筑物抗震能力的基礎上降低建筑成本，實現自身經濟利益的最大化，進而實現自身的進一步發展?，F階段，我國的建筑行業內要求沒有表明位移型消能器的耗能，并且這種耗能也不能通過計算所得。但是在耗能器上附加阻尼比就可以簡化減震結構建造工作的步驟，促進工作人員提高工作效率。但是這種位移型消能其不能與其它的消能器進行比較，它只在BRB中可以進行計算耗能[2]。

4.2消能器集成

在進行軟鋼BRB建造時，對建造材料的要求較為嚴格，并且造價也較高。施工企業想要在保證質量的前提下，提供經濟利潤，可以使用多種消能器設置的方式進行施工，這種方式可以使裝置存在于墻內，不會對建筑的外觀造成影響。使用這種方法對消能器進行設置，會在一定程度上提升剛度，并且還會提高附加阻尼，在一定程度上提高建筑物的抗震能力。

結論：

綜上所述，高層框架結構抗震加固方案的水平對高層建筑的質量有著重要的影響，因此，施工單位必須在實際工作中不斷對高層框架結構抗震加固方案進行優化，切實提高方案設計水平，進而保障高層建筑的質量，為民眾提供更加優質的居住服務，促進社會經濟的進一步發展。本文對現階段較為常見的高層框架結構抗震加固方案進行對比，并對各個方案之間的優缺點進行分析，以期能夠為高層框架結構抗震加固方案的優化提供些許參考。

參考文獻：

[1]莫庸，錢銘，宋東偉，安炳，滕文川.某超限高層工業框架結構彈塑性分析及性能抗震加固設計[J].四川建筑科學研究，2007（S1）：82-88.

[2]李錢.基于地震易損性的防屈曲支撐對不規則超限高層結構抗震性能影響研究[D].廣州大學，2015.