研究隔震加固方法技术发展

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1、研究隔震加固方法技术发展0引言由于以往社会经济水平的限制及规范法规的不完善，存在着大量未考虑抗震设防、或虽考虑抗震设防但抗震设防目标比较低以及抗震功能性考虑欠周的建筑。为确保这些建筑的安全使用、发挥应有的建筑功能，需要对其进行抗震鉴定与加固。另外，许多历史建筑、宗教建筑、有重要意义的建筑等也需在不破坏原有建筑风貌的基础上进行抗震加固。因此，能否充分利用原有结构，对其实施加固改造，并以较少的投资、较短的工期达到业主所期望的建筑物的某种性能水准，已成为结构工程领域又一迫切需要解决的问题[1,2]。本文就建筑物抗震加

2、固技术方法进行分析，重点对于隔震加固方法对比传统抗震加固方法的有点进行分析，指出隔震加固方法更为适合现代建筑抗震设计。1传统抗震加固方法传统的加固方法随着科学技术的发展，以及对地震机制和结构破坏机理的研究认识越来越深入，不断取得新的发展。常见的工程加固原因有：①已有建筑物的耐久性，使用不当，管理不当，年久失修，结构有损伤破坏，不能满足目前使用要求或安全度不足时；②由于灾害性事件（如地震、水灾、火灾、风灾和爆炸等）的影响，结构产生开裂和破坏时；③当对建筑物进行改建、扩建、加层，或装修中需要对结构构建不止有所改变而

3、影响原结构受力体系时；④由于设计和施工的原因导致建筑物出现质量问题时；⑤由于业主对结构的性能目标要求的提高，希望通过加固方式来提高结构的性能水准；⑥历史性建筑和有重大意义的建筑，在保护结构原有面貌的前提下提高结构的抗震承载力。根据结构的形式、使用情况和实际鉴定结果，工程人员总结出了以下几种常用的抗震加固方法：1.1砖砌体的混凝土板墙加固法。混凝土板墙加固类似于钢筋网水泥面层加固，具有较大的灵活性。首先，可根据结构综合抗震能力指数提高程度的不等增设不同数量的混凝土板墙。板墙可设置为单面或双面，甚至可在楼梯间部位设

4、置封闭的板墙，形成混凝土筒。其次，采用混凝土板墙加固时，可根据业主的意图采用内加固或外加固方案。采用混凝土板墙加固可更好地提高砖墙的承载能力，控制墙体裂缝的开展。1.2增设抗震墙加固法。该方法是目前对钢筋混凝土结构和劲性钢筋混凝土结构的建筑物进行抗震加固的最基本的方法，为增加抗震墙，既有建筑物中大致可通过三种方式形成抗震墙：①在柱与梁构成框架的空间内增设抗震墙；②将已有的墙体加固成抗震墙；③通过封堵墙体上的开洞形成抗震墙。此法利用新增的抗震墙来承担主要的地震作用，减小结构的变形。1.3框架柱的加固方法。当结构受

5、建筑使用功能的限制，无法采用抗震墙加固时，这时可采用对原结构框架柱进行加固，通过加固可提高原构件的承载力，改善构件的延性，可使强梁弱柱体系改变为强柱弱梁体系，从而达到抗震加固的目的。加固柱子的施工方法根据加固目的的不同可分为提高强度的施工方法、提高延性的施工方法和使结构刚度趋于均匀的施工方法等。1.4增设支撑加固法。在钢筋混凝土结构和钢结构等各种结构的柱和梁构成框架的空间内，通过增设支撑进行抗震加固，其施工方法的优点是重量较轻，工期较短，可确保结构的强度和延性。在建筑的外围框架中增设支撑施工的同时，房屋的内部还

6、能照常使用，但如果采用钢支撑，则由于其通常都是按受拉杆件设计，在往复地震作用下容易产生屈曲破坏，且耗能能力有限，震后需要替换。1.5设置外部框架加固法。在建筑物的外围新增设高强度、高刚度的扶垛和空间框架，并与已有建筑的主体结构连接，可保证已有建筑物的必要支撑力和延性。该法适用于中、低层建筑，前提条件是建筑物四周必须有足够的空地用来设置外部框架。这种方法还适用于对建筑物的改、扩建工程。2隔震加固方法发展隔震技术能够减小结构的水平地震作用，已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明：隔震一般可使结

7、构的水平地震作用降低60%[1]左右，从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震破坏，提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增强震后建筑物继续使用的能力。随着隔震技术在新建建筑中的应用技术不断成熟和完善，研究人员把隔震技术用到对既有建筑的抗震修复与补强上。其思路是在充分利用已有结构的抗震能力的基础上，在需加固结构的下部或层间部位设置隔震装置，以隔离和吸收地震能量向加固结构传递，减小结构的地震反应，提高结构的抗震性能。隔震加固的形式分为基础隔震加固和层间隔震加固。近年来，越来越多国家开展了隔震技术的研究，纵观

8、世界隔震技术的发展，可以看出近年来隔震技术有如下特点：①隔震技术的应用范围越来越广，数量越来越多。早期主要应用于核电站等重要建筑，近年来已在各种民用建筑中得到广泛应用。②隔震建筑的结构形式日趋多样化，已从早期主要应用于砌体结构、混凝土结构发展到钢结构、组合结构等。③隔震设计规程日趋完善。美国、日本、新西兰和意大利四个国家已颁布了建筑隔震设计规程。我国也在2001年编制的《建筑抗震设计规