超高層建筑的抗震鑒定與加固技術

譚子其 重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074

1 引言

地震作為自然災害之一，不僅破壞性極強，還具有突發性，對人類生命和社會經濟造成重大損失【1】。中國是地震多發國家，也是受災害最嚴重的國家之一。經研究發現，地震發生時，建筑物的破壞或倒塌不僅與地震的等級有關，還與建筑物的抗震構造措施和抗震承載能力有關。而超高層建筑作為衡量一個城市經濟發展水平高低的重要標志，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，建筑內部人員密集，若發生大地震，相比一般建筑物，受到的人員傷亡和經濟損失肯定是更嚴重的【2】。所以，對超高層建筑物的抗震鑒定和加固技術的研究在現階段非常重要。本文主要介紹超高層建筑的抗震鑒定內容與方法，以及建筑結構的加固措施。

2 建筑結構抗震鑒定

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使用年限，在確定其建筑類別，然后再根據建筑物類別分別采用相應的方法進行鑒定。《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009）中明確規定后續使用年限為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《建筑抗震鑒定標準》中，明確規定現有建筑和設防烈度在6～9度的建筑物需進行抗震鑒定。

現有建筑進行抗震鑒定又分為以下幾類：①需要繼續使用，但其使用年限已接近或超過設計使用年限的建筑；②在修建時沒有考慮到抗震設防，或該地區的抗震設防要求提高的建筑；③建筑結構的用途有所改變，以及使用環境也發生變化的建筑。

2.3 抗震鑒定的主要內容

抗震鑒定的主要內容有以下四個部分：①收集相關原始資料。如勘察報告、設計施工圖、工程驗收等相關資料，當資料不足以支撐抗震鑒定時，應根據鑒定的內容有針對性地對建筑進行檢測。②對建筑物現狀進行調查。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提出鑒定結論和治理方案。對不能滿足鑒定要求的建筑提出相應的對策，能正常使用的進行維修，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類建筑首先進行第一級鑒定，滿足鑒定內容時則不需要進行加固，不滿足的項目再采取相應的加固措施；B類和C類建筑應同時進行第一級鑒定和第二級鑒定。以下介紹兩級鑒定的主要內容【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造措施的鑒定。其鑒定的基本內容主要從建筑物的層數、高度、結構體系、構件的截面尺寸、結構構件的連接構造以及結構材料等方面進行鑒定。

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上，進行抗震承載力驗算，再結合構造影響，進行整體抗震能力的綜合評定。如果結構的承載能力較高，某些構造要求可以適當降低，或者抗震構造較好時，適當放寬承載能力的要求。

2.5 抗震鑒定的結論與對策

當建筑物通過抗震鑒定的目標時,即為符合鑒定要求。反之，需要對建筑結構進行相應的處理，具體對策如下【4】：

①維修。對于少數或次要部位，局部不能滿足鑒定要求的情況下可以進行維修。

②加固。在沒有地震作用下，還能正常使用，或者存在質量問題，進行加固后能使其達到正常使用的要求。

③改造。改變建筑的使用用途，改變后，應對其采取適當的加固措施,滿足該類建筑的抗震要求。

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

3 抗震加固技術概述

按照抗震加固設計的思路將抗震加固的方法分為兩類：減小地震作用法，以及增大結構抗震承載能力法。

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增大結構周期，減小結構剛度，從而減小地震作用。②增大結構總阻尼。在地震發生時，建筑的某些結構部位發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，從而達到抗震加固的目的。

3.2 增大結構抗震承載能力加固法

增大結構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預應力加固法；④外包型鋼加固法；⑤粘鋼加固法；⑥粘貼碳纖維復合材加固法；⑦增設構件加固法；⑧鋼紋線網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件可以使用外包型鋼加固法。粘貼碳纖維復合材加固法的優點主要是利用碳纖維復合材抗拉強度高這一性能來提高構件的抗震承載能力。增設構件加固法是在原有結構構件以外增設抗震墻或翼墻，增加結構的剛度，改善結構構件受力情況，達到加固的目的。鋼紋線網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 結論

中國作為地震多發、受災最嚴重的國家之一，地震所帶來的危害人們是無法估計，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對超高層建筑的抗震鑒定和建筑結構的加固，防止地震發生時，發生突發性的破壞或倒塌，造成人員的傷亡和經濟的損失。