建筑结构抗震鉴定及加固设计分析论文_白翔

建筑结构抗震鉴定及加固设计分析论文_白翔

陕西市政建筑设计研究院有限公司 陕西西安 710021

摘要:在建筑物中往往对于达到使用年限,由于自身老化、各种灾害和人为损伤等原因而存在安全隐患的结构和某些新建建筑由于使用功能发生改变的结构需要进行加固。在建筑物加固之前先要对建筑进行结构抗震鉴定,随着现有建筑结构抗震鉴定方法的提出,再结合实际情况找出适合现有建筑结构的加固设计方法,保证建筑结构的稳定性,保护人们的人生安全,以满足现有使用要求。

关键词:结构;抗震鉴定;加固设计

建筑中普遍存在着由于现状的改变,建筑抗震能力可能不满足现状的现象。因此,首先需要对现有建筑进行结构抗震鉴定,根据抗震鉴定结果采用适合现有建筑结构加固设计的方法,保证建筑结构的安全性和稳定性。

1、建筑结构抗震鉴定

1.1鉴定条件

(1)需要对现有建筑进行结构可靠性鉴定或抗震能力鉴定时;(2)对现有建筑物需进行大修时;(3)对现有建筑改变使用功能、加层或扩建时;(4)对现有建筑已达到或超过设计使用年限仍要继续使用时;(5)灾后建筑;(6)对现有建筑的工程质量有怀疑或争议时。

1.2鉴定步骤

(1)搜集现有建筑的岩土勘探报告、施工图纸(竣工图纸)等工程相关原始资料。(2)现场实地踏勘建筑物现状,复核其与施工图等原始资料吻合情况、施工质量和平时使用状况。(3)对现有建筑地基基础、主体、主要结构构件等进行实测或取样化验。(4)依据《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292先进行可靠性鉴定并形成鉴定报告。(5)经可靠性鉴定确认需要加固时再按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定进行抗震能力鉴定并形成鉴定报告。

1.3鉴定方法

依据《建筑抗震鉴定标准》GB50023的规定:抗震能力鉴定采用筛选法分两级鉴定。

第一级鉴定是依据《建筑抗震鉴定标准》GB50023第3.0.4条要求为宏观控制对象和以建筑的构造鉴定为主两者进行综合评判;第二级鉴定应以现行规范为依据进行结构抗震验算为主并结合构造影响进行综合评判。A类(后续的合理使用年限30年)抗震鉴定方法:首先按照第一级鉴定的各项内容及要求进行评定,如果符合可不再进行第二级鉴定。否则,要进行第二级鉴定。B类(后续的合理使用年限40年)抗震鉴定方法:应以现行“规范”为依据检查原结构抗震措施,再利用结构软件复核其整体抗震能力,然后做出判断。当抗震措施不满足现行规范要求,而整体结构的抗震承载力又相对较高时可通过抗震影响系数进行综合抗震能力的评定;当抗震措施满足现行规范要求时,结构的主要抗侧力构件的抗震承载力大于或等于计算值的95%、次要抗侧力构件的抗震承载力大于或等于计算值的90%时可不进行加固处理。

2、建筑结构中抗震鉴定问题分析

现阶段,根据我国地震发生的情况,我国建筑加固设计使用年限和设计目标主要包括以下三种形式:

(1)从加固设计的起始时间开始计算,使用年限为50年,严格按照最新规范的标准,明确建筑结构的设防目标,保证建筑结构在情况较轻的地震中不会出现损坏的情况,在震级属于中级的地震中,建筑结构可以进行修复,在情况特别严重的地震中,建筑结构不会发生倒塌的情况,结合上述目标,开始对建筑结构实施加固措施,进而提高建筑结构的稳定性和安全性,但是此时加固工程的强度比较大,加固工程的成本费用也比较高。

(2)从建筑结构施工结束后的时间开始计算,使用年限为50年,严格的按照建筑结构完工当前规范的各种标准,制定建筑结构设防目标,同时根据完工当前规范的各种标准对建筑结构进行审查,必要时要加固和调整建筑结构的相关部位,结合“小震不坏、中震可修和大震不倒”为设防目标,做好设防工作。

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(3)以较为关键的抗侧力构件设计年限为开始计算的时间,往后推算50年,次要部位根据旧设计的标准,往后推算50年,同时次要部位的设防目标不需要参考“小震不坏、中震可修、大震不倒”的目标。

3、建筑工程加固方法分析

3.1混凝土构件外部粘钢板加固法

这种施工方法比较简单,但是对钢板和混凝土的表面处理需要进行重点关注。并且也要规范胶粘剂的选择,现阶段我国内部建筑结构胶粘剂市场的胶粘剂质量参差不齐,因此在选择胶粘剂时需要对其质量进行关注。而且在配胶、粘贴过程中胶粘剂的使用,必须严格按照建筑要求的材料比例进行配制,固化剂的用量需要专业人员进行精确控制,材料的搅拌必须保证均匀。同时,在进行粘贴工作时,粘贴面需要保证饱满以及密实。最后,在钢板固化阶段一定要保证钢板不会产生任何移动。

3.2 预应力加固法

外加型钢撑杆或预应力钢拉杆对结构整体构件进行加固的方法是预应力加固法,这种方法主要采取预应力手段给拉杆或撑杆进行受力,对原建筑结构的内力分布进行改变并减少原结构应力的大小,将建筑中一般加固结构中产生的特殊应力应变滞后的状况进行改善。加固、卸荷、改变结构内力是预应力加固法的施工特点,在大跨结构的加固工作中应用较为广泛,也常用于一般方法无法加固或加固效果不理想的较高应力应变下的大型建筑结构加固工作中。其使用的混凝土也被称为无粘结预应力混凝土,是将预应力筋设置在建筑结构体外的一种形式,或在混凝土体内设置预应力筋,但不需要进行孔道灌浆工作的无粘结预应力混凝土。

3.3 外包型钢加固法

外包型钢加固法是用型钢外包于构件四角的加固方法,能在不增大构件截面尺寸的前提下,大幅度地提高混凝土柱的承载力。具体方法分为湿式作业法与干式作业法,湿式作业法是指以乳胶水泥粘贴外包型钢或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结外包型钢,干式作业法是指直接将型钢外包于被加固构件四周。湿式外包钢加固使型钢架与钢结构结合在一起,整体工作,共同受力。

3.4 改变结构传力途径加固法

改变结构传力途径的主要方法是将支点架设在梁的中间部位,以此达到托梁或者将多跨筒支梁变为连续梁的目的。在一定程度上降低部件的计算弯矩,提高建筑结构构件的承载能力,最终可以达到加强原结构抗震能力的目的。并且,支点增设时使用的不同连接方式,将其分为湿式连接和套箍干式连接。

3.5粘贴纤维复合材加固法:

一种将高强度碳纤维织物或预成型板材通过改性环氧树脂粘贴于被加固构件表面的一种新型加固方法。本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固;不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件加固。优点是:轻质高强,一般无需搭接,能适应曲面形状混凝土的粘贴要求,耐腐蚀、耐潮湿、施工便捷;缺点是使用环境的温度有限制,且需作专门的防护处理,若防护不当,易遭受火灾和人为破坏。

4、结语

总之,对于建筑物不同的结构类型、地质条件、改造需求和构件受力特点等,采取不同的加固措施。在具体的加固过程中,我们必须依据抗震鉴定结果,采取相应的加固手段,寻找出更加合适的加固方法,更好的提高现有建筑物结构的抗震性能,满足建筑物的使用要求。

参考文献:

[1]张亲玲.现有建筑结构抗震能力鉴定及加固设计方法[J].建材与装饰,2018(06):93-94.

[2]赵桂兰.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计探讨[J].工程技术研究,2016(07):194+201.

[3]王若尧.既有建筑加层改建结构检测与抗震鉴定实例[J].工程与建设,2015,29(01):73-75.

论文作者:白翔

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/10/1

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