基于層次分析法的建筑結構加固方案研究

【摘 要】隨著人們對建筑結構的要求越來越高，建筑結構加固將面臨著新的挑戰與機遇。本文主要是在傳統層次分析法的基礎上，深入探討建筑結構的加固方法，對常用建筑結構加固方案進行了詳細的技術經濟分析，并提出了自己的相應觀點。

【關鍵字】層次分析法；建筑結構加固；策略

改革開放以來，我國經濟的迅猛發展，推動了建筑也的飛速發展，建筑工程項目日益增多。然而，在新建房屋不斷增加的同時，對現有結構的維護和加固也引起了工程界的廣泛重視。因為，建筑工程項目的質量不僅僅是完工就能體現出來的，還需要今后人們居住的舒適程度和建筑結構的堅固性等綜合性能決定，加固學就是隨著房屋結構學的發展而發展起來的，有新建就有加固。同時，工程結構需要加固的原因很多，這些因素往往都會對建筑物造成不同程度的損壞，需要進行加固或修復。因此，科學、合理選擇設計方案是關鍵，這就要求相關人員必須深入探討建筑的實際情況，從所有方案中選用最優最合理的方案，切實地降低建筑工程的施工成本。

一、基于層次分析法的建筑結構加固原則

1、材料的選用和取值原則

材料是提高建筑結構加固質量的基礎，在選用加固材料時必須用混凝土的強度等級，加固上部結構構件的混凝土不應低于C20級，并且比原結構的混凝土強度等級提高一級；化學灌漿材料及粘結材料的粘結強度，應高于被粘結構混凝土的抗拉強度和抗剪強度。當工程單位自行配制時，必須由專門人員進行試配，并嚴格按施工要求對其檢驗其與混凝土間的粘結強度，只有各方面指數合格后才能投入使用。

2、加固方案制定的總體效應原則

采用層次分析法探討建筑物的加固方案時，首先要根據委托方提出的加固內容和可靠性鑒定結論來開展研究，同時，考慮加固后建筑物的總體效應，要根據建筑結構的實際情況而定，盡可能使加固措施發揮綜合效應，提高加固效率。例如，對建筑結構的樓面或屋面進行改造或維修，會使墻體及地基基礎等相關結構承受的荷載增加，如果結構構件存在高溫、化學侵蝕等造成的損傷以，在選擇加固方案時也應同時考慮。由此可見，在制定加固方案時必須從建筑總體考慮，充分考慮加固措施對未加固構件、結構體系的影響，盡可能減小設計方案的負面效應。

3、承載力驗算原則

承載力驗算是建筑結構加固中必須考慮的方面，加固結構的計算簡圖必須根據結構實際受力來確定。同時，構件的截面面積應應考慮結構的損傷、銹蝕、缺陷等不利影響。在進行承載力驗算時，應考慮到加固部分與原結構協同工作的程度和結構實際受力程度及加固部分的應力滯后特點，對加固部分的材料強度設計值進行適當的折減，當折減后結構重量增大時，尚應對相關結構及建筑物的基礎進行驗算，確保建筑結構各向受力滿足設計要求。

二、基于層次分析法的建筑結構加固方案各項指標評體系的建立

1、建立評價層次結構模型

1）建立準則層。基于層次分析法建筑結構加固方案的確立，建立評判指標體系是其重要環節。此時，應該以評判標準為出發點，而不是從具體的影響因素出發，首先建立一級評判標準，建立相應的二級評判標準，再把一級評判標準進行細分，其指標輸入值是專家綜合打分的結果，以供確定加固方案時作依據。

2）確定指標權重向量。確定各指標的權重是優化加固方案的基礎，在最終確定指標構成以后，必須對其權重進行選擇。一般情況下，先由專家們對指標進行層次單排序，從中得出方案的排序值，再結合排序結果進行指標間的兩兩比較，并用指數指標賦值。如以下表一為某工程子目標層權重賦值：表一

2、方案各指標評價值的確定

一般情況下，指標評價值的確定是在方案詳細設計完成以后進行，這個階段已經具備了各方案比較充分的信息，能夠進行全面細致的比選，然后，由專家要根據指標評價體系對各個方案進行逐項的評價，最終得到每一個方案最終的評價值。其實，在基于層次分析法建筑結構加固方案的研究中，定性指標評價值的確定和定量指標評價值中的主觀評價值的確定方法是大體相同的，不同的是定量指標除了要計算主觀評價值以外還要計算客觀評價值，并將主、客觀值組合得到最終的結果。本文以安全與質量子目標下的穩定性指標的工程實例為例計算定性指標的評價值：

根據專家的不同評價得到評價矩：

依次類推可以確定其他指標值，最終得到建筑結構加固的最優方案。

定量指標評價值的確定：