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1、建筑工程房屋建筑结构震害分析及抗震加固措施1112曲连宇吴鑫旖陈红磊张耀珊1.大连理工大学建设工程学部;2.大连理工大学管理与经济学部摘要:房屋建筑的震害分析及加固方法,对提高建筑结构抗震跨中或两端表层混凝土脱落,钢筋弯曲甚至屈服;框架结构楼梯间防灾能力有重要意义。本文首先分析了砌体结构、框架结构、底框填充墙大量开裂、移位,倒塌现象比较常见;受休息平台的约束,梯结构等结构形式建筑房屋的震害特性,进而建议了一定的抗震加柱形成“短柱”破坏;梯段和休息平台之间由于缺乏可靠连结,形成固措施方案。贯通裂缝;等等。关键词:房屋建筑;震
2、害分析;抗震加固三、房屋建筑结构震后加固措施结构的加固方法很多,常用的加固方法主要有:增大截面加固一、介绍法、置换混凝土加固法、外加预应力加固法、外粘型钢加固法、粘贴2008年5月12日,我国四川省汶川县发生里氏8.0级特大地纤维复合材加固法、粘贴钢板加固法、增设支点加固法、钢筋网水震。在这次地震中,大量的建筑遭受不同程度的损害,部分建筑甚泥砂浆加固法、压力灌浆加固地基法、喷射混凝土加固法,等等。至倒塌破坏,造成了严重的人员伤亡和经济损失。因此,通过建筑1.增大截面加固法的整体震害分析及加固方法研究,为今后类似工程的抗震设
3、计和增大截面加固法,又称外包混凝土加固法,是通过在原混凝土修复加固总结经验,对提高我国建筑整体抗震防灾能力有重要构件外,叠浇新的钢筋混凝土,增大构件的截面面积和配筋,达到意义。提高构件的承载力和刚度、降低柱子长细比等目的。增大截面加由于不同的受力模式和破坏机理,砌体结构、框架结构、底框固法适用于混凝土柱、板、梁等结构构件,根据构件的受力特点、薄结构等常用结构形式房屋建筑在地震中呈现不同的破坏方式和破弱环节、几何尺寸及方便施工等,加固可以设计为单侧、双侧、三侧坏特征,而同一结构形式的建筑又因建造年代、建造场地和建造方或四面加
4、大截面。以增大截面为主的加固,为了保证新增混凝土式等的不同,呈现不同的破坏程度。的正常工作,需配置构造钢筋;以加配钢筋为主的加固,为了保证二、不同建筑结构形式房屋的震害分析钢筋的正常工作,需按钢筋保护层厚度要求,适当增大截面。1.砌体结构2.外包钢加固法砌体结构建筑造价适中、技术简单成熟,是灾区最常见的建筑外包钢加固法,是在原混凝土构件外包以型钢,从而大幅度提结构形式,在住宅、教育、工商业建筑中都有应用,主要结构形式通高构件承载力的一种加固方法。外包钢法多用于柱子加固,也用常为厚砖墙承重多不配筋、大量使用预制板。从建造年代
5、上来看,于梁加固。对于矩形截面柱,一般在其四角外包角钢,横向用缀板建于上世纪年代以前的,多未设置圈梁和构造柱,以后的,基本都按焊接成整体。外包钢加固法,分为湿式和干式两种。湿式外包钢照规范要求,设置了圈梁和构造柱。砌体结构的砌筑材料主要为烧加固,在型钢与原构件之间留有一定间隙,并在其间灌填乳胶水泥制粘土砖,属脆性材料,抗震安全性低,在地震中破坏非常严重,集中浆或环氧砂浆或细石混凝土,使二者粘结成整体,协同工作。干式表现在:墙体严重开裂或坍塌,出现巨大裂缝,密集且贯通,砖柱两外包钢加固,是把型钢直接外包于原构件,虽然填塞有水
6、泥砂浆,端剪断并移位,门窗洞口裂缝密集,外挑走廊坍塌、脱落,突出屋面但不能保证结合面有效地传递剪力。外包钢加固法的优点是,构部分严重坍塌,预制板严重偏移、大量脱落,楼梯间严重破坏。唐件的截面尺寸扩大不多,但承载力提高幅度较大,且由于纵横向外山地震时,工程人员发现:部分设置了构造柱和圈梁的建筑,震害包钢的约束,使构件的延性有较大提高。干式外包钢加固施工较远轻于未设置的,砌体结构应合理设置构造柱和圈梁的要求后来湿式法更为简便,但加固效果不及湿式外包钢加固法,因此,实际写入了规范。应用也相对较少。2.框架结构3.碳纤维复合材料加
7、固法框架结构造价略高于砌体结构,常见于灾区城镇沿街建筑,乡碳纤维复合材料加固法是把碳纤维用树脂系粘贴浸渍后叠合村建筑较少采用,建造时间集中在2000年以后,并与当地经济发展在混凝土构件受力部位,使之与基体合为一体,从而提高结构构件情况联系紧密。框架结构建筑在汉川地震中表现正常,基本实现了的承载力、减少构件变形和控制结构裂缝扩大的一种加固方法。抗震设防目标,主要震害表现集中在填充墙大量掏洞、坍塌特别是与其它加固方法相比,碳纤维复合材料加固法具有抗拉强度高、弹弧形等不规则墙体,填充墙与梁、柱连结处裂缝贯通,梁柱竹点处混性变形能
8、力强、重量轻、耐腐蚀、抗疲劳、协同工作、施工简便、加固凝上脱落、钢筋屈服。较之砌体结构,框架结构有一定的延性储备,后不影响结构的形状和外观等优点,广泛应用于梁、板等受弯构件且大多建造时间较晚,抗震安全性能明显优于砌体结构建筑。的加固。采用碳纤维复合材料加固法加固的混凝土结构,其长期有关框架结构建筑抗震安