高层建筑结构抗震加固方法研究进展论文_张鹏

高层建筑结构抗震加固方法研究进展论文_张鹏

江苏苏南建筑技术发展有限公司 江苏南京 210000

摘要:随着城市化进程加快,全国各个大中小城市高楼林立的现象都十分常见,对这些已经建成投入使用的高层建筑而言,其自身承担的安全责任不容小觑。例如,如果某个高层建筑在施工过程中没有对建筑材料的适用性和耐久性进行严格审查,很容易在发生灾害事故时对建筑物内的住户的人身安全构成威胁,其中地震灾害的影响尤为明显。由此可见,高层建筑结构的抗震加固技术是必不可少的,并且随着科技的进步,该技术也得到了及时的完善,同时受到了建设单位的高度重视。本文正是基于此种背景,以高层建筑结构抗震加固方法为研究对象,重点探究了这一技术的具体进展情况和应用策略,以期为行业发展提供借鉴。

关键词:高层建筑结构;抗震加固技术;研究过程;具体应用

1高层建筑的发展

城市的进步有着最为明显的特征,其中最主要的特征是高楼的出现和人口的增加。2015年的相关数据显示,在我国香港地区,仅高层建筑的数量就达到了三百余座,摩天指数在我国所有城市中排名第一位,排名第二的深圳高层建筑数量与香港也只有几十座之差。由此可见,高层建筑的发展极为迅速,已经成为我国各大城市发展水平的主要参考标志之一。

地震是破坏力极大的一项自然灾害,当前,世界各国掌握的预测地震危害力的技术尚不具备完全预测能力。因此,为了尽可能减少地震带来的人员和财产的损伤,高层建筑结构的抗震性成为相关专业人员研究的重点课题,也成为了建筑工程设计阶段一个不容忽视的参考要素和重要任务。

2我国地震特点分析

2.1地震特点

地震的破坏力极强,而且是瞬间发生,人们几乎没有采取措施应对的时间,特别是突发性强震的发生,更容易给社会带来不可预估的灾难。具体而言,这种破坏力极大的地震的表现一般体现在以下几个方面,其一,地表会出现裂缝,会引发山体滑坡或者海啸;其二,特别是城市地区,建筑物的损坏情况极为严重,造成的人员和财产的破坏性更大。正是因为如此,对城市高层建筑的抗震能力进行研究就成为迫在眉睫的课题。相关学者的研究表明,对于建筑物而言,其被地震破坏的程度可以加以划分,例如基本未造成破坏、有轻微的破坏、中度破坏、破坏严重、倒塌等情况。但是不容忽视的是,强地震会在后期出现多次余震,导致危在旦夕的建筑物在顷刻间彻底倒塌,而且地震会带来很多次生灾害,比如火灾,会加重对震后局面的进一步破坏。

另外每一次强地震对社会的影响都十分严重,除了严重的经济损失,还会给在地震中死里逃生的人造成更大的心理阴影。而且地震是难以有效预测的,它和泥石流、台风等自然灾害不一样,也因此增加了其对社会的“威慑力”。

2.2我国地震的特点

首先我国地震的最大特点就是范围广。例如东北地区的松原市一带、河北唐山一带和四川、青海等喜马拉雅山脉一带都是非常活跃的地震带,震中分散,需要根据震级采取不同的应对措施。其次从唐山大地震和汶川大地震可以看出,我国地震的震源较浅,破坏力极大。第三,我国的地震多发生在城市,加之城市高楼林立,因此安全隐患极大。第四,就我国发生地震的周期来看,一般会达到数百年,这种特性的弊端就是,人们应对地震危害的积极性会有所削弱,逐渐忽视对建筑物抗震加固技术的研究[1]。

3我国抗震加固技术的发展

我国抗震加固技术的个发展经历了三个阶段,每个阶段都有突破性的进展。具体如下:

第一阶段是在上世纪六十年代中到七十年代中,是我国抗震加固技术的起始阶段。可以说,这一阶段将近十年,一系列理论研究和实践为我国抗震技术的发展奠定了坚实基础。第二阶段是在上世纪七十年代中到八十年代中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一期间,我国抗震加固技术的发展可谓十分迅速。例如如何有效对建筑物抗震加固技术进行管理和鉴定、如何建立相应的管理体系等一系列至今都有着重要影响的理论就是产生于这一阶段。更为重要的是,这一阶段,我国政府给予了极大的支持,不仅让我国出现了严格的抗震加固技术标准,而且还对一些地震活动较为频繁的地区的建筑物是否已加固进行了相应的鉴定,并不断总结经验,改进技术,让一些基本的抗震加固手段更加完善,城市建筑物的抗震能力得到了显著的提升。第三阶段开始的主要标志是GBJ11-89的制定。该阶段的显著特征是,设防区范围逐渐扩大。以前对建筑物进行抗震加固只是为了确保安全,现在除了安全,还增加了对建筑物外观的审美考量,即将安全与审美结合,满足人们的视觉美感需求。此外用来抵抗或降低地震危害的材料和工艺得到了改进和完善,而且随着科技的发展,一些新型的材料和技术得以被创造,并在实践检验中得到了认可,被应用到社会环境中,取得了显著的效果。目前我国抗震加固技术经过多个阶段的发展已经有了完善的理论支撑,很多经过实践检验的新技术也被广泛应用在实际的抗震工作中,为我国抗震加固理论的充实起到了推动作用。

4常用高层建筑结构抗震加固技术

4.1加大建筑物截面面积

这种技术指的是在已经建好的混凝土截面外再多加一层钢筋混凝土,扩大该构件的截面面积,提高整个建筑的刚度,使其在地震发生时因为承载能力较大而不会轻易倒塌。但是这种技术也有其弊端,例如钢筋容易发生锈蚀,混凝土的修复周期较长等[2]。为了避免上述问题,很多相关专业人员研发了一些新型材料。如不具有收缩功能的灌浆料,它可以用来替代混凝土,另外还有一些聚合物砂浆,这种材料可以用来代替钢筋混凝土,对建筑物起到良好的加固效果。

4.2对原来的混凝土进行替换

选择一些新的加固性能好的混凝土或者其他一些新型的材料,代替原来的材料,但是这种方法不会对建筑物的截面大小有改变,因此对建筑物的净高没有影响,故而工程施工过程中的造价相对较低。这种方法有其局限性,一般适合用在混凝土强度低的建筑物上,这些建筑物的顶梁一般会有缺陷,而且顶梁柱的混凝土材料承重压力小,需要对其进行加固。另外其他一些特殊情况的发生也需要对建筑物进行加固,如突然的火灾事故导致支撑建筑物的柱子的强度降低,建筑物承载力不够等。

4.3其他加固方法

对建筑物进行加固的方法还有很多,其中,较为常见的还有外包型钢加固、粘钢加固等。这几种方法的共同点都是将某种加固材料粘贴在高层建筑结构的周围,以提高其自身的承重性能。这些材料的适用情况具有唯一性,一般只能适用于某高层建筑物不需要对截面尺寸进行加大,只需要对建筑物构件的承重性能进行完善的情况下。但是由于考虑到建筑物构件不能被腐蚀,所以在使用这几种方法时,最恰当的做法就是事先针对材料的性能选择相应的涂料,以防止加固后的建筑物出现腐蚀无法得到及时处理。然而还有一种加固技术,即粘贴纤维片材加固,这种方法适用范围广,因为碳纤维片本身的优势,可以直接应用在潮湿的环境中,且不易被腐蚀。而且这种材料重量轻,不会给建筑物增加过多的重量,也便于维护。但是它也有一个很明显的缺陷,即不防火。

5结语

总而言之,对高层建筑结构进行抗震加固,一方面可以帮助那些不符合规范的建筑物延长其自身寿命,另一方面,也可以降低资源消耗。客观事实来看,近年来,我国地震活动较为频繁的地带,其大小地震的发生频率越来越高,为了防患于未然,提高高层建筑物的抗震能力十分必要。而且随着科学技术的进步,人们也逐渐研发出了很多新型加固材料,并且被广泛地应用到了实际环境中,取得了显著效果。未来,建筑物抗震加固技术的相关标准会更加规范,这一行业的发展也会越来越好。

参考文献

[1]范成林.框架结构办公楼隔震加固及内陈设备减震措施浅析[D].中国地震局工程力学研究所,2018.

[2]上官之政.基于不同类型阻尼器的某超高层结构的减震效果对比与布置优化[D].南昌工程学院,2019.

论文作者:张鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/12

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