芻議土建結構中的抗震加固技術

胡永平

(廣州番禺職業技術學院 廣東省廣州市 511483)

芻議土建結構中的抗震加固技術

胡永平

(廣州番禺職業技術學院 廣東省廣州市 511483)

地震是人類需要面臨的最為嚴重的自然災害之一，具有一定的突發性和較低的可預報性，并會帶來巨大的損失。隨著我國經濟的不斷發展，對建筑的抗震能力要求更高。本文簡要闡述了常見的土建結構中的抗震加固技術，以及機構改變傳力加固法，并在此基礎上，詳細分析了新的抗震加固技術。

土建結構；抗震；加固技術

抗震加固是抗震級別沒有達到要求或還未進行抗震設防的建筑。伴隨我國建筑技術的不斷進步，建筑物的抗震能力逐漸升高。但在具體應用過程中，仍然存在部分問題。為了有效地提高土建結構的抗震加固技術，有必要對其進行分析與探討。

由中國建筑科學研究院主編，中華人民共和國住房和城鄉建設部2009年6月18日發布的《建筑抗震加固技術規程》（JGJ116-2009），其中就結構的加固技術做了詳細的規定，加固內容包含地基與基礎、多層砌體房屋、多層及高層鋼筋混凝土房屋、內框架和底層框架磚房、單層鋼筋混凝土柱廠房、單層磚柱廠房和空曠房屋、木結構和土石墻房屋、煙囪和水塔等，本文就多層和高層鋼筋混凝土結構的加固技術進行討論。

一、常見的加固技術

《規程》規定：對房屋抗震承載力不足時，宜采用的加固方法有：拆卸或墻設抗震墻，對已開裂房屋進行修補和灌漿，面層或板墻加固，外加柱加固，包角或鑲邊加固，支撐或支架加固；當房屋整體性不滿足要求時，應采用的加固方法有增加墻段，設鋼拉桿，增設托梁，增加現澆層等；對于易倒塌的部位，宜采用的加固方法有：增強連接，減少懸挑長度等。工程上用得較多的方法有如下幾種：

（一）外包型鋼加固法

所謂外包鋼加固法，是指在混凝土結構外部利用型鋼進行包裹，促使建筑結構的抗震能力有所提升。這種加固法有兩種類型，即干式與濕式兩種。這種加固方法大多使用于混凝土截面尺寸無法增加，但在實際使用過程中又需要更高的抗震能力的建筑結構。在使用這種加固方法的過程中，一般利用化學灌漿進行加固，此時需注意型鋼表層溫度應不超過六十攝氏度。此外，若是環境中具有腐蝕性能的物質，應及時采取可靠的預防措施。

（二）預應力加固法

這種加固方法主要利用外部的預應力的鋼拉桿等對建筑結構進行加固。這種方法主要適用于對承受能力要求高，但所占空間又比較小的建筑物。但這種方法的適用范圍比較有限，不適用于溫度較高的環境中的建筑，也無法用于建筑結構收縮逐漸變大的建筑結構。

二、結構改變傳力加固法

（一）增設支點法

這一方法的主要原理，是通過對建筑結構跨度與變形的減少，實現其承受能力逐漸提高的方法。從受力性質的角度來講，這一方法又可劃分為剛性與彈性支點兩種。前者主要利用支撐構件的結構特征，借助這一結構將力量直接傳輸到建筑基礎部分，或者傳輸到其他承受結構，進而有效降低地震災害對建筑主體帶來的傷害。這種抗震方法大多適用于建筑物比較空曠，內部結構跨度較大，受到空間限制較小的建筑。

（二）托梁拔柱法

這一方法是在保證上部結構不變的條件下，對長柱子進行調整或更換，進而提高建筑結構的承載能力。從施工方法的角度來看，這一方法大致可分為支撐托梁拔柱以及無支撐托梁拔柱等類型。這一方法大多適用于對建筑物有功能改變或空間擴大等要求的設計中，不僅能有效提高建筑抗震能力，還有助于建筑物功能的改進。

三、土建結構中的新型抗震加固技術

（一）新型抗震加固技術

在抗震加固新技術中，最為典型的是日本研發的高彈性材料加固工法。這種技術主要通過在建筑物加固過程中，在抗震帶涂上粘合劑并將其固定在支柱上的方式實現的，如圖1所示。與其他加固方法相比，這種方法的操作相對簡單，且經費耗用也較少。另外，這種加固方法還能夠采用預應力的加固方法，即首先對FRP施加預應力，再將其外貼到結構上，達到對結構進行加固的目的。采取這樣的加固方式，能夠有效克服FRP材料本身的缺點，對結構進行剛度與強度的同時加固。除此之外，增設斜撐加固、框架加固等也是有效的新型加固方式，這些方式都是通過增設的部分實現地震力的分擔，進而提高建筑抗震能力。

圖1 高彈性材料加固工法注漿施工步驟

（二）新型減震加固法

減震加固的主要原理是在結構抗側力構建中設置消能構建，大多采用阻尼器，借助局部變形提供附加阻尼，以吸收或分散地震力，進而達到對建筑抗震能力提升的目的。加固時能夠選擇的阻尼器種類較多，目前大多選擇摩擦型阻尼器、粘彈性阻尼器等。如圖2所示，摩擦型阻尼器是利用摩擦耗能裝置，通過元件的互相滑動摩擦，以消耗掉原本需要結構承擔的部分地震力。目前研發的這類阻尼器主要分為普通摩擦型阻尼器、pall摩擦型阻尼器、摩擦剪切角阻尼器、多級摩擦型阻尼器等類型。摩擦型阻尼器通常在結構需要承受的地震力度較大時才會啟動，也就是說，針對強度較小的地震力或其他自然力的防御能力與減震能力都比較低。

圖2 摩擦型阻尼器

（三）高性能鋼絲網復合砂漿薄層加固技術

所謂高性能鋼絲符合砂漿薄層加固技術，主要是對混凝土構件進行表層處理，將鋼筋網鋪設在其表面，再涂抹性能較高的砂漿，促使加固的部分能夠與混凝土部分實現對地震力的共同承擔，以達到提高結構抗震能力的目的。這種技術主要通過提升建筑結構本身承載力的方式，包括承受能力以及延性等，進而實現抗震能力的提高。另外，與其他方法相比，這種方法的操作原理與抗震工作原理也比較簡單，不需要過于專業的操作知識等。這種方法的施工程序比較簡單，需要的經濟投入較低，具有較大的發展空間。

結束語：

總之，伴隨抗震技術的不斷發展，以及我國建筑技術的不斷進步，抗震加固方法也逐漸多樣化。并且，不同的抗震技術有著不同的優勢，不僅有效降低了地震災害對建筑物帶來的傷害，還為我國建筑事業的發展提供了重要的支持力量。

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TU75

B

1007-6344（2017）01-0202-01

胡永平（1974.11-），女，學歷：研究生 職稱，高級工程師單位：廣州番禺職業技術學院，研究方向：建筑與土木工程