淺談磚混建筑結構的隔震加固設計與施工

米爾卡米力.吐魯甫

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，我國的建筑領域也得到了飛速的發展。在我國建筑領域當中，一般都利用磚混結構進行建筑，具有選材方便、施工簡單、工期相對較低并且造價低廉的特點，被廣泛應用于我國的建筑房屋過程當中。在磚混結構當中大多是利用粘土磚和混合砂漿共同建造的。在對于地震的設計方面，由于本身組成材料和鏈接方式的特點，導致了房屋的抗震性能相對較差。本文首先對現階段的磚混建筑結構的現狀進行了分析；其次利用實際工程的應用對其技術進行了分析研究。

Abstract： With the continuous development of China's economy， China's construction has also been rapid development. In China， most buildings are commonly masonry-concrete structure， which has characteristics of convenient material selection， simple construction， short construction period and low cost， and is widely applied in China. Masonry-concrete structure commonly built by clay bricks and mortar mixed. So in the seismic design， due to the characteristics of the material and the link mode， the seismic performance of the housing is relatively poor. This paper first analyzes the present situation of masonry-concrete structure； and then analyzes its technology by the application of practical engineering.

關鍵詞：磚混結構；隔震加固；施工

Key words： masonry-concrete structure；isolation and reinforcement；construction

中圖分類號：TU352.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）02-0119-03

0 引言

在我國的建筑結構當中，仍然存在大量的砌體結構廣泛分布在中小城鎮以及農村當中，對于一些老舊的磚混結構的房屋，一般情況下是沒有考慮到房屋整體的防震要求的。在此基礎上，就需要對一些無構造柱、無圈梁的砌體結構急性設計改造，對其進行防震加固的設計，提升整體的抗震性能，利用先進的技術來進行設計建造，保證人們的生命財產安全。

1 現階段的磚混建筑結構的現狀

在我國的防震建筑設計當中，主要利用兩種防震方式來進行設計，分別是橡膠防震制作和滑動隔震支座兩種類型。在我國的國內，橡膠隔震支座被得到了廣泛的應用，并且已經制定出了相應的產品規范標準。利用此種方式下的防震設計，可以大大減少經濟節約成本的同時，還可以在建筑結構的設計方面按照構造來進行充分的設計。

在橡膠隔震支座方面，也可以分為幾個部分來進行研究，分別是普通的橡膠隔震支座和鉛芯橡膠隔震支座、高阻尼橡膠防震支座。在普通的橡膠隔震支座當中，主要利用薄橡膠板和薄鋼板之間的分層交替疊合的操作來完成整體的硫化，其中橡膠層和鋼板之間緊密的結合保證了對其橡膠層的變形力度的限制，從而保持縱向的受壓承受能力和水平變形能力。在鉛芯橡膠隔震支座當中，主要是利用普通小將支座當中進行開孔注鉛形成的，其中的阻尼是相對較高的，可以對結構起到有效減震的作用，減少隔震層之間所產生的位移現象。在現階段來說，利用橡膠隔震支座進行減震的工藝水平是處于基本成熟的狀態，但是在材料性能方面還是有所欠缺的。就目前的水平來看，鋼板和橡膠層在進行粘合方面還存在這一定的問題，其中的壓力會造成雙方的撕裂現象，因此在對粘合劑進行選擇的時候還需要進行充分的研究。

在高阻尼橡膠隔震支座方面，將會成為鉛芯橡膠防震支座的主要替代產品。在利用高阻尼橡膠隔震支座的過程的當中，可以選擇兩種類型不同的橡膠進行填充，也可以選擇橡膠和塑料進行防震，還可以利用橡膠和纖維、嵌段共聚的方式進行，也可以在橡膠當中進行填充劑的添加。高阻尼橡膠支座在動態力的作用之下是具有良好的黏彈性性質的。

在滑動隔震支座方面，主要是利用在隔震層當中進行滑動材料的設置，從而降低其中的摩擦系數，使得其中基礎向上部結構只能傳遞有限的作用力，可以對上部的結構起到保護的作用。在整體的力學表達過程當中，可整個系統當中的自振周期和結構的周期是相同的，在進行滑動之后，隔震層的剛度就成為了零，在整個系統當中的共振效果就會變得無窮大。在現階段我國的摩擦滑移隔震層當中一般都設置成為帶狀的滑移層，利用沙粒、石墨以及滑石粉等多種廉價的材料來進行建造。在利用滑動隔震支座的過程當中，其中相對完善成熟的是滑板式隔震支座以及摩擦擺隔震支座兩種類型。

在滑板式的隔震支座當中，一般都利用聚四氟乙烯和不銹鋼板來進行接觸，并且鋼板和其他物質面之間的接觸，會產生一定的摩擦滑移支座。在不銹鋼板的摩擦表面需要經過專門的拋光處理，在其中進行熱硬化的樹脂進行涂抹，可以提高耐磨性。

在摩擦擺的隔震支座方面，主要是一種具有自動復位功能的摩擦隔震體系的裝置來進行完成的，利用在一個凹形曲面的地盤當中放置的滑塊，來進行移動，水平位置發生移動之后，滑塊就會滑動到地盤曲面當中的高處，滑塊就會在上部的作用力之下向低處進行自動下滑，進行自動復位的操作。

2 關鍵技術研究與實例應用

2.1 建筑概況

在某醫院當中，地上為3層，結構形式為磚混建筑結構，其中的墻厚240mm，豎向結構長為30m，寬為13m，總共的建筑面積為390m2。在該建筑工程當中的屋蓋和樓蓋都是現澆的鋼筋混凝土板，外墻的厚度約為370mm，內腔的厚度約為240mm，砌筑砂漿的強度大約為M2，該建筑所在地區地震設防烈度為8度，該建筑的地測過平面圖如圖1所示。

該建筑是1990年竣工一直使用到現在，因此需要對其進行防震加固，經過檢查，在該建筑當中主要存在以下幾個問題，分別是整體構造柱的布置存在不合理的現象，在該建筑當中的樓梯間存在布置不足的現象，在樓面和屋面當中需要進行預制空心樓板，在墻體之間的局部尺寸方面存在不足的現象，并且在女兒墻的構造要求也存在不合理的現象。經過對其新加墻體和原有墻體中間連接處的抗震能力測量，墻體的承載力出現了嚴重不足的現象。在此種情況下，進行施工期間需要對在保持建筑設施不移動的情況來，利用傳統的加固方式對其進行加固的話就會導致工期的延長和投入的加大。因此需要利用隔震技術來進行加固，對基礎部分進行施工，減少對上部結構的影響的同時，還可以有效減少上部結構的地震作用。

2.2 隔震加固方案

在該工程當中，需要利用夾梁技術來進行墻體的托換，從而對夾梁和隔震層的樓板之間進行現澆，最終形成一個剛性的地盤。就可以實現在地盤和基礎之間進行隔震支座的安裝。另外還需要在縱橫墻之間的連接處和跨度相對較大的跨中進行隔震支座的安裝，在外圍需要進行鉛芯橡膠支座的安裝設置，最后還需要將原本的條形基礎改變為獨立基礎進行建設，經過設置，對該工程進行了114個鉛芯橡膠支座和天然橡膠支座的安裝設計，如圖2所示。

經過計算，在對該建筑結構進行隔震加固之后，該建筑水平方向的減震系數達到了0.32，在隔震之后樓層之間的剪力和原本結構當中樓層之間的剪力進行相比較，最大值可以達到0.33，因此本建筑進過改造之后的減震系數為0.33。

2.3 施工方案

在對本工程的磚混結構進行各鎮加固的施工過程當中，需要利用夾梁托換的技術，來使得夾梁和隔震層之間的樓板可以形成剛性地盤來對上部的結構進行有效支撐。在此基礎上就可以對基礎進行加固了，在地盤和基礎之間進行隔震支座的安裝，在進行安裝的過程當中需要保證支座和其中的連接可以達到有效可靠的狀態。在該工程當中，需要利用從上到下的施工方式，對隔震加固的順利施工提供必要的保障。首先需要對水準進行有效測量，之后對土方進行開挖，并且對施工放樣的標高進行控制，之后就可以對隔震層的雙托夾梁和混凝土進行澆筑了。利用雙托梁來對上部的墻體進行有效支撐。之后還需要對隔震支座進行切割，使其可以位移到墻體的位置處，之后就可以對基礎建筑本身的基礎進行加固了，最后安裝隔震支座和對支座的上支墩進行施工，對隔震層當中的多余墻體進行切割，自后對隔震層的樓板進行澆筑。

2.4 夾梁和基礎加固設計

在該工程當中，磚混結構的墻體在托換部分的難度是相當大的，因此可以利用框式托換的技術進行施工，等到具有足夠高的強度之后再進行托換，對承重墻體進行拆除活動，從而保證施工的安全快捷。在該工程當中的托換架主要包括兩條矩形夾梁和等間距的混凝土削鍵，在對托換框架和高度范圍內的墻體所組成的墻梁結構進行計算之后，就可以對上部的結構當中的荷載力進行傳遞，將其轉換成為隔震支座當中的集中荷載力進行處理。在隔震加固之后，砌體結構的上部結構當中所承受的荷載力量就可以利用支座來進行傳遞到基礎上，在對基礎進行加固改造之后，原先承受的荷載力量就會集中到加固之后的荷載，原先的墻體就需要進行加固改造。在對原先墻體進行加固改造之后，按照獨立基礎來進行設計和計算的過程當中，基礎的加固和隔震支座的安裝圖如圖3和圖4所示。

3 結語

綜上所述，隔震加固屬于一種新型的加固技術，可以有效提升磚混結構和其他結構的建筑的抗震能力。經過對抗震區域當中的多層磚混結構的有效分析之后，采取基礎的隔震加固手段，可以在很大程度上減少在地震作用之下的磚混結構的樓層剪力的同時，還不會影響上部結構的正常使用，保障人們的生命財產安全。

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