超高層建筑的抗震鑒定與加固技術(shù)

【摘要】：超高層建筑作為衡量一個城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高低的重要標(biāo)志之一，近些年來，在各大城市不斷涌現(xiàn)。抗震和加固技術(shù)是保證超高層建筑安全的重要基礎(chǔ)，所以越來越多的學(xué)者對超高層建筑的抗震鑒定和加固技術(shù)進(jìn)行了研究，而本文主要對建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定和加固技術(shù)進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】：超高層建筑 抗震鑒定 加固技術(shù)

1引言

地震作為自然災(zāi)害之一，不僅破壞性極強(qiáng)，還具有突發(fā)性，對人類生命和社會經(jīng)濟(jì)造成重大損失【1】。中國是地震多發(fā)國家，也是受災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，地震發(fā)生時，建筑物的破壞或倒塌不僅與地震的等級有關(guān)，還與建筑物的抗震構(gòu)造措施和抗震承載能力有關(guān)。而超高層建筑作為衡量一個城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高低的重要標(biāo)志，不僅建筑高度很高，施工難度也大，又集辦公、酒店、娛樂等多種功能于一體，建筑內(nèi)部人員密集，若發(fā)生大地震，相比一般建筑物，受到的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失肯定是更嚴(yán)重的【2】。所以，對超高層建筑物的抗震鑒定和加固技術(shù)的研究在現(xiàn)階段非常重要。本文主要介紹超高層建筑的抗震鑒定內(nèi)容與方法，以及建筑結(jié)構(gòu)的加固措施。

2 建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定

2.1抗震鑒定步驟

抗震鑒定的第一步就是先確定該建筑的后續(xù)使用年限，在確定其建筑類別，然后再根據(jù)建筑物類別分別采用相應(yīng)的方法進(jìn)行鑒定。《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023-2009）中明確規(guī)定后續(xù)使用年限為30年的為A類建筑，B類建筑和C類建筑的后續(xù)使用年限分別為40年和50年，但兩類的抗震鑒定方法相同。

2.2抗震鑒定的適用范圍

在《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中，明確規(guī)定現(xiàn)有建筑和設(shè)防烈度在6～9度的建筑物需進(jìn)行抗震鑒定。

現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震鑒定又分為以下幾類：①需要繼續(xù)使用，但其使用年限已接近或超過設(shè)計(jì)使用年限的建筑;②在修建時沒有考慮到抗震設(shè)防，或該地區(qū)的抗震設(shè)防要求提高的建筑;③建筑結(jié)構(gòu)的用途有所改變，以及使用環(huán)境也發(fā)生變化的建筑。

2.3抗震鑒定的主要內(nèi)容

抗震鑒定的主要內(nèi)容有以下四個部分：①收集相關(guān)原始資料。如勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)施工圖、工程驗(yàn)收等相關(guān)資料，當(dāng)資料不足以支撐抗震鑒定時，應(yīng)根據(jù)鑒定的內(nèi)容有針對性地對建筑進(jìn)行檢測。②對建筑物現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。檢查是否與收集的原始資料相符合，以及符合的程度。③分析建筑物的綜合抗震能力。④提出鑒定結(jié)論和治理方案。對不能滿足鑒定要求的建筑提出相應(yīng)的對策，能正常使用的進(jìn)行維修，反之對其采取加固措施，或者改變使用用途，沒有加固價值的就拆除重建。

2.4抗震鑒定方法

抗震鑒定的方法分為兩級，第一級鑒定和第二級鑒定。A類建筑首先進(jìn)行第一級鑒定，滿足鑒定內(nèi)容時則不需要進(jìn)行加固，不滿足的項(xiàng)目再采取相應(yīng)的加固措施;B類和C類建筑應(yīng)同時進(jìn)行第一級鑒定和第二級鑒定。以下介紹兩級鑒定的主要內(nèi)容【3】：

第一級鑒定又叫抗震措施鑒定，主要是對建筑的宏觀控制和抗震構(gòu)造措施的鑒定。其鑒定的基本內(nèi)容主要從建筑物的層數(shù)、高度、結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件的截面尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)材料等方面進(jìn)行鑒定。

抗震承載力鑒定也是第二級鑒定，是在抗震措施鑒定的基礎(chǔ)上，進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算，再結(jié)合構(gòu)造影響，進(jìn)行整體抗震能力的綜合評定。如果結(jié)構(gòu)的承載能力較高，某些構(gòu)造要求可以適當(dāng)降低，或者抗震構(gòu)造較好時，適當(dāng)放寬承載能力的要求。

2.5抗震鑒定的結(jié)論與對策

當(dāng)建筑物通過抗震鑒定的目標(biāo)時，即為符合鑒定要求。反之，需要對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的處理，具體對策如下【4】：

①維修。對于少數(shù)或次要部位，局部不能滿足鑒定要求的情況下可以進(jìn)行維修。

②加固。在沒有地震作用下，還能正常使用，或者存在質(zhì)量問題，進(jìn)行加固后能使其達(dá)到正常使用的要求。

③改造。改變建筑的使用用途，改變后，應(yīng)對其采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧瑵M足該類建筑的抗震要求。

④更新。對沒有加固價值，但仍需繼續(xù)使用的建筑，或者不滿足鑒定要求的建筑，應(yīng)采取緊急措施。

3 抗震加固技術(shù)概述

按照抗震加固設(shè)計(jì)的思路將抗震加固的方法分為兩類：減小地震作用法，以及增大結(jié)構(gòu)抗震承載能力法。

3.1減小地震作用加固法

減小地震作用加固法包括兩個方法：①增大結(jié)構(gòu)周期，減小結(jié)構(gòu)剛度，從而減小地震作用。②增大結(jié)構(gòu)總阻尼。在地震發(fā)生時，建筑的某些結(jié)構(gòu)部位發(fā)生較大變形的地方布置阻尼器，利用阻尼器的作用，減小地震作用，從而達(dá)到抗震加固的目的。

3.2增大結(jié)構(gòu)抗震承載能力加固法

增大結(jié)構(gòu)抗震能力加固法包括八種方法【5】：①增大截面加固法;②置換混凝土加固法;③預(yù)應(yīng)力加固法;④外包型鋼加固法;⑤粘鋼加固法;⑥粘貼碳纖維復(fù)合材加固法;⑦增設(shè)構(gòu)件加固法;⑧鋼紋線網(wǎng)一聚合物砂漿面層加固。需要大幅度提高承載力、剛度和抗震能力的構(gòu)件可以使用外包型鋼加固法。粘貼碳纖維復(fù)合材加固法的優(yōu)點(diǎn)主要是利用碳纖維復(fù)合材抗拉強(qiáng)度高這一性能來提高構(gòu)件的抗震承載能力。增設(shè)構(gòu)件加固法是在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)抗震墻或翼墻，增加結(jié)構(gòu)的剛度，改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力情況，達(dá)到加固的目的。鋼紋線網(wǎng)一聚合物砂漿面層加固法，主要適用于提高梁的受彎承載力和受剪承載力，還有柱的受剪承載力。

4 結(jié)論

中國作為地震多發(fā)、受災(zāi)最嚴(yán)重的國家之一，地震所帶來的危害人們是無法估計(jì)，但是可以通過采取有力的措施減小地震所帶來的危害。最有效最直接的方法就是加強(qiáng)對超高層建筑的抗震鑒定和建筑結(jié)構(gòu)的加固，防止地震發(fā)生時，發(fā)生突發(fā)性的破壞或倒塌，造成人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)的損失。

【參考文獻(xiàn)】：

【1】劉斌. 某超高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能和抗震措施研究[D].清華大學(xué)，2015.

【2】諸宏博，李蓉櫻，程數(shù).多層混合結(jié)構(gòu)建筑抗震檢測鑒定[J].浙江建筑，2011，28（02）：24-26.

【3】史俊杰. 某框架—核心筒結(jié)構(gòu)改建的抗震鑒定及加固設(shè)計(jì)研究[D].同濟(jì)大學(xué)，2008.

【4】 錢斌. 現(xiàn)有小高層鋼筋混凝土房屋的抗震鑒定與加固[D].華中科技大學(xué)，2004.

【5】 劉清陽，趙考重，郭棟.某框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的鑒定與加固設(shè)計(jì)[J].山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（03）：89-92.

作者簡介：譚子其（1994.12），女，漢，四川，研究生，市政工程，重慶交通大學(xué)，重慶市南岸區(qū)