論建筑結構的抗震

薛育璞

一、工程概況

該建筑為二類建筑，設計使用年限為50年，抗震設防烈度為7度，安全等級為二級，地基基礎設計等級為乙級，抗震等級為二級，防火等級為Ⅰ級，防水等級為二級。采用框架結構，其中地上八層，地下一層，總建筑面積7424.18m2，首層建筑面積911.82m2，總建筑高度24.458m。該建筑于2012年受到過6.3級地震的影響，為了驗證其抗震性能，對其進行了抗震性能鑒定和相應的加固。

二、抗震性能的鑒定

《建筑抗震鑒定標準》GB50023-2009中對抗震鑒定項目進行了規定，抗震鑒定時，下列薄弱部位應重點檢查：6～9度時，應檢查局部易掉落傷人的構件、部件；7～9度時，除符合上述要求外，尚應檢查梁柱節點的連接方式及不同結構體系之間的連接構造；8、9度時，除符合上述要求外，尚應檢查梁、柱的配筋，材料強度，各構件間的連接，結構體型的規則性，短柱分布，使用荷載的大小和分布等。

且鋼筋混凝土房屋的外觀和內在質量宜符合下列要求：梁、柱及其節點的混凝土僅有少量微小開裂或局部剝落，鋼筋無露筋、銹蝕；填充墻無明顯開裂或與框架脫開；主體結構構件無明顯變形、傾斜或歪扭。另外，鋼筋混凝土房屋可按結構體系、結構構件的配筋、填充墻等與主體結構的連接及構件的抗震承載力，對整幢房屋的綜合抗震能力進行兩級鑒定。符合第一級鑒定的各項規定時，可評為滿足抗震鑒定要求；不符合第一級鑒定要求和9度時，應由第二級鑒定做出判斷。當砌體結構與框架結構相連或依托于框架結構時，應加大砌體結構所承擔的地震作用，再按本標準第5章進行抗震鑒定；對框架結構的鑒定，應計入兩種不同性質的結構相連導致的不利影響。磚女兒墻、門臉等非結構構件和突出屋面的小房間。由于該建筑受到過地震的影響，現要對其抗震性能進行科學檢測和鑒定，以明確其使用年限和強度指標。檢測的項目主要有：填充混凝土砌塊墻、砂漿和混凝土強度，檢測結果見表2。由表2可以看出，填充混凝土砌塊的強度尚未降低，但使用的混合砂漿和混凝土均有較大的強度降低現象，這些降低現象不可避免地會引起建筑結構抗震性能的降低。

按照《建筑抗震鑒定標準》GB50023-2009對其結構進行了初次鑒定，鑒定結果如下：一、首層和第二層邊框架柱抗剪強度低；二、電梯井處的構造梁強度降低；三：中間走廊上部梁撓度稍大，針對以上情況，需要采取二級鑒定并采取有效的抗震加固措施。隨后，通過二次鑒定，首層結構和第二層結構的綜合抗震能力指數小于1，不滿足抗震要求。最后進一步通過結構驗算，得出初次鑒定結果的可靠性和真實性。為了更加直觀的對其結構抗震進行分析，有必要采取室內模型振動試驗進行研究。

三、室內模型振動試驗

室內模型振動試驗主要采用TT振動試驗機進行，結構模型的制作按照相關規定結合結構原始尺寸采用小比例縮小。模型尺寸為長88.4cm，寬41.4cm，高49.0cm。通過施加正弦波和三維振動對其抗震性能進行試驗，振動時間設為20s。通過對震后結構的仔細檢查和分析，結果證明：首層和第二層的邊框架柱存在變形較大；電梯井處構造梁有破壞跡象；走廊上部構造梁下部裂縫較大，且撓度大。充分證明了抗震鑒定和結構驗算的科學性和可靠性。因此，有必要采取相應的加固措施對其進行穩固處理。

四、加固措施

針對以上鑒定和驗算結果表征的潛在隱患，采取相應的加固穩固措施迫在眉睫。在參考《建筑抗震設計規范》GB50011-2001、《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008、《建筑抗震加固技術規程》JGJ116-2009和文獻的基礎上，針對各個薄弱環節的位置和特點提出了相應的有效加固措施。邊框架柱的加固措施主要是為了提高其水平抗剪性能，采取墻外扶壁柱加固法，不僅提高了框架柱的尺寸，增強了結構的整體剛度，更增大了其水平剪切面積和美觀性，抗剪性能的提高利于結構的抗震。

電梯井處的構造梁采取植筋并適當增大其截面積，或用U型槽鋼板通過對拉螺栓進行加固，施工方便。走廊上部的構造梁由于屬于“準暗梁”，即下部超出樓板的尺寸較小，植筋和U型槽鋼板加固均無從下手，主要使用角撐型鋼，其中型鋼一端施加于走廊兩旁的框架柱上的卡口中，另一端通過淺U型鋼支撐于“準暗梁”上，采用分段間斷支撐。通過以上加固措施，按照《建筑抗震鑒定標準》GB50023-2009的要求對其結構進行了再一次的鑒定檢驗，結果顯示加固措施是有效的，滿足工程抗震要求。

五、結束語

建筑抗震是進行工程設計和建設的前提，抗震性能的好壞對結構的強度、剛度和穩定性起直接決定作用。因此，對結構進行抗震性能鑒定和加固勢在必行。文章通過對震后八層框架結構的檢測和抗震鑒定，找出了其薄弱環節，并針對每種問題提出了有效的加固措施，使得建筑結構的抗震性能有了改善，這些研究內容可為類似工程的抗震鑒定和加固提供參考和借鑒意義。