摘要：近年来，随着国内地震的频频发生，加之过往因社会经济技术水平的限制及相关建筑法律规范的不完善，导致目前我国存在大量抗震性能欠佳的建筑物。为了确保建筑安全，发挥建筑应有的功能，保护人民的生命及财产安全，有必要对现代建筑结构的抗震加固技术及其抗震性能进行研究分析。虽然目前的科技水平尚不能精确预测并有效控制地震的发生，但在建筑结构的设计与施工中运用现代科技所提供的先进手段，提高建筑物的建筑质量，增强建筑结构的抗震设防与抗震能力。通过对几种现代建筑结构形式及其不同震害特征的分析，以及对几种建筑结构抗震加固技术的探究，以此为线索解析不断发展着的现代建筑结构的抗震性能，从而发现可能存在的问题，并寻求解决问题的对策。
关键词：现代建筑结构；抗震性能；分析
1.现代建筑结构的几种形式及其震害特点
现代城市建筑结构主要有三种形式：砖木结构、砌体结构以及框架结构。以下逐点分析这三种典型建筑结构及其震害特点。
1.1采取砖木结构形式的建筑
主要以木材和砌体为材料，主要承重构件为由砌体砌筑而成的横、纵墙体。此种建筑结构形式的建筑物大都建造于上个世纪的60年代前，其特点是容易取材，建造简单，造价较低，但在防火防潮及抗震性能方面就比较差了。在地震的情况下，此种建筑结构形式往往表现出屋面破坏、坍塌，墙体开裂，甚至结构整体倒塌等震害特点。其原因在于，木屋架的支撑部位缺少可以均匀传力的垫块及紧固措施，地震时惯性力不能有效的从木屋架传递到砖墙上，从而导致缺乏有效约束的木屋架整体坍塌。外墙转角与内外墙结合处咬合不牢，在没有拉结钢筋，砌体抗剪性、延性、抗拉性都比较差的情况下，两侧墙体的接搓部位很容易产生开裂。震害比较严重时，结构甚至整体坍塌。
1.2采用砌体结构的建筑
主要以砖石为材料，通过砂浆的粘合砌筑而成。在2008年汶川地震时，砌体结构的房屋破坏率及破坏程度均比较严重，经常表现出墙体发生贯穿性斜裂缝、x形裂缝等震害特点。砌体结构的建筑在地震的作用下，墙体由于主拉应力超过砌体的强度，从而引发剪力破坏，使墙体出现贯穿性斜裂缝。由于在靠近走廊的一侧纵墙上兼开门窗，使得该侧墙墙体刚度和承载力比另一侧要小，因此，x形裂缝大多集中在窗间墙、窗下纵墙和门洞之间。
1.3在钢筋混凝土结构体系中，框架结构应用得极为广泛
框架结构由于其自身属于柔性结构的特性，单跨框架侧向刚度较小，在强震作用下结构往往产生较大的水平位移，极易造成非结构的构件破坏；同时，在框架的节点处，应力集中现象也十分显著，很容易导致节点区域破坏。主要表现出填充墙及框架的破坏等震害特点。为满足房屋采光需求而采取单跨形式，整体刚度不足，受地震作用的影响，发生较大的位移，从而导致填充墙开裂。强震下的外带悬挑走廊框架结构，因走廊一侧承受较强的弯矩和竖向荷载，从而造成该侧框架柱的破坏。很显然，在上述三种建筑结构形式中，抗震性能最差的是砖木结构，其次是砌体结构，相对而言，框架结构的抗震性能要较好一些。相对于砖木结构与砌体结构在地震作用下的破坏形式，框架结构所受到的震害较轻，主要是对非结构构件造成破坏，后期的修复也相对比较容易。
2.现代建筑结构的几种抗震加固技术浅析
随着科技的不断发展与进步，以及人们对地震发生机制及其结构破坏机理的深入研究传统的建筑结构抗震加固技术有了比较大的发展。并且，在传统的抗震加固方法之外，隔震加固方法也在现代建筑的快速发展中逐渐被广泛的应用。根据建筑的结构形式、场地条件、使用状况和实际鉴定结果，比较常见的抗震加固办法有如下几种：
2.1混凝土板墙加固
这种方法与钢筋网水泥面层加固十分类似，有很大的灵活性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在数量上，可根据结构综合抗震能力指数所要提高的程度不同，来增设不同数量的混凝土板墙；其次在应用混凝土板墙加固时，既可以选择在板墙外加固，也可以在板墙外加固，可以设置单面板墙，也可以设置双面板墙，甚至可以在楼梯间设置由封闭板墙而形成混凝土筒。采取混凝土板墙加固的方法，能够比较好的控制墙体裂缝，提高砖墙的承载力。
2.2抗震墙的增设
对既有建筑物增设抗震墙有三种形成方式：一种是，在梁、柱构成框架空间内增设；一种是，加固己有墙体形成抗震墙；一种是，封堵墙的开洞——此种方式以应用新增的抗震墙来承受地震作用，从而减小结构变形。目前来说，以增设抗震墙的方式来对钢筋混凝土及劲性钢筋混凝土结构实行抗震加固，依然是最基本的办法。
2.3加固框架柱
此种方法主要适用于受建筑使用功能的限制，而不能对结构进行抗震墙加固时，所采取的加固原结构框架柱，以此达到改善原结构构件延性，增强原构件承载能力目的的抗震加固方式。
2.4增设支撑和外部框架的设置
通过在钢结构及钢筋混凝土结构等结构的粱柱空间内增设支撑的抗震加固办法，既能保证结构的强度和延性，又有重量轻、工期短等优点。在建筑的外围框架增设支撑时，房屋内部可以正常使用。但如果使用的是钢支撑，因其通常按照受拉杆件而设计，因此在反复的地震作用下容易发生扭曲破坏，且其耗能能力也比较的有限，震后往往需要更换。对于低、中层建筑，若建筑物周围有比较充足的空地，对其外围增设高强度、高刚度的空间框架和扶垛，并与建筑主体相连接，可以保持既有建筑的延性及支撑力。
2.5隔震加固技术的应用与发展
隔震技术可以减小结构水平地震作用已是为国外强震记录及理论所证实。大量国内外实验及工程实践表明，隔震可以使结构水平地震作用减低60％左右，从而有效的减轻甚至消除结构与非结构破坏，以此增强建筑物及其内部人员、设备设施在地震发生时的安全指数，保持建筑物在地震后继续拥有使用能力。随着隔震加固技术在建筑理论与实践中不断的成熟与完善，工程、研究人员已将隔震技术应用到了既有建筑物的修复补强上。隔震加固，是指在充分利用原有结构抗震能力的基础上，对需要加固的结构层间或下部，设置以隔离和吸收地震能量向加固结构传递、从而减低结构地震反应、增强结构抗震能力的隔震装置。近年来，隔震加固技术的应用范围不断扩大，数量也不断增加，越来越广泛的被应用于民用建筑，隔震建筑结构的形式也愈来愈多样化，从一开始主要应用于砌体结构、混凝土结构，到现在大量的应用于钢结构、组合结构等。相对于传统的抗震加固方法，隔震加固方法具有如下优点：①在强震发生时，确保建筑物安全。率先就进入非弹性状态的隔震装置可大量吸收或隔离地震能量，以使上部结构保持较好弹性，抑或不进入显著地塑性状态，从而保证建筑物在强震下依然保持比较高的安全度。②节省工程造价、适用工程形式广泛。隔震加固技术采取增加刚度较小的隔震层来减小地震对上部结构所产生的作用，因此在加固中，对上部结构可以不进行加固，或进行很小的加固就可。隔震加固技术的发展使得其不仅可以很好的保证建筑结构的安全性能，还可以很好的适用于各种工程情况及结构体系。③特别适合对建筑物进行修复补强。隔震装置在实际中可以选择很多不同的安放位置，从而使建筑物的布置可以有较大的灵活性，如此也就确保了建筑物在进行加固时不会因隔震支座的安放位置而影响到建筑结构外观，因而能够更好的保持建筑的原有风貌。从这一点看，隔震加固技术尤其适合对历史性、纪念性等建筑的修复补强。
3.结语
当前我国还存在大量抗震性能较差的建筑物，为能确保建筑安全，发挥建筑的使用功能，通过对现代建筑结构抗震性能的分析，明确几种主要建筑结构形式及其震害特点，以及对其进行抗震加固的方法，对我国建筑结构抗震性能设计技术的推进具有重要的作用。
参考文献：
[1]路德春，李云，马超，等.斜入射地震作用下地铁车站结构抗震性能分析[J].北京工业大学学报，2016，42（1）：87-94.
[2]刘玉娟，范晓鹏，陈海涛，等.带转换层框架剪力墙结构抗震性能分析[J].低温建筑技术，2016，38（2）：74-76.
[3]柳春光，焦伟玲，张士博.基于能量平衡的桥梁结构抗震性能分析[J].水利与建筑工程学报，2016，14（2）：61-66.
论文作者:谢飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
标签：结构论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 性能论文; 墙体论文; 形式论文; 《基层建设》2018年第15期论文;