摘要：抗震加固是对当前已经竣工建筑物抗震性能进行改进的一项工作技术措施，同时历来的建筑工程施工技术进行分析表明这一技术具备着良好的可行性。从本质上来进行分析，抗震加固主要是针对原有建筑结构抗震性能进行改变，从而提高既有建筑结构抗震性能的目的。
关键词：框架结构；房屋抗震；加固措施
引言
目前的建筑结构中，许许多多的框架结构房屋经历多年的使用出现了一些问题，虽然结构还是完好的，但是由于时间的推移其功能以及设计标准都已经远远不能够满足目前时代发展要求。在这种时代背景下，若是将建筑物拆除重建，则必然需要承担大量的成本，且给施工企业工作造成了一定的难题，这时逐渐形成了增层加固这一新技术。经过工程实践分析得出，这一技术的应用是一种不错的办法，有着良好的社会经济效益。
1.工程概述
某教学办公楼建筑体型及布置为矩形外廊式，建筑面积2625m2，建筑标准层平面布置见图1。房屋为RC框架—砌体墙平面混合结构，纵向采用砌体结构承重，横向采用RC框架结构—砌体抗震墙结构体系，楼、屋盖为预制空心板装配而成，基础类型为钢筋混凝土条形基础。该建筑共五层，总高18.2m，1～5层各层层高依次为3.2m、3.2m、3.2m、3.6m、5.0m，房屋宽度为6.0m，高宽比3.003。7度（0.1g）抗震设防，设计地震分组第三组，场地类别为II类。墙体采用烧结普通砖砌筑，平面内闭合，最大横墙间距9m，横墙厚度为240mm。
图1 标准层结构平面图.png)
2.房屋抗震鉴定
2.1抗震鉴定方法
横向框架与砌体墙共同承担水平地震作用，结构的受力情况类似于钢筋混凝土框架—剪力墙结构。在弹性工作阶段，砌体抗震墙作为第1道防线，是主要的承担水平地震作用的构件，而框架的侧移刚度可以略去，不考虑框架承担的水平地震作用；随着结构进入弹塑性阶段，砌体抗震墙的有效抗侧刚度逐渐下降，部分退出工作，水平地震剪力重新分布，一部分水平地震剪力转由框架承担，框架承受的水平地震作用逐渐变大，起到第二道防线的作用。因此在抗震鉴定时，纵向可按砌体结构考虑，横向可偏安全地仅考虑第一道抗震防线，即横向也按砌体结构考虑。所以，本工程可按照砌体结构采用《建筑抗震鉴定标准》中规定的方法进行抗震鉴定。根据《建筑工程抗震设防分类标准》，教育建筑中，幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类，因此该教学办公楼抗震设防类别为乙类。根据《建筑抗震鉴定标准》，在90年代（按当时施行的抗震设计规范系列设计）建造的现有建筑，后续使用年限不宜少于40年，条件许可时应采用50年，因此该教学办公楼的后续使用年限可选择为40年，为B类建筑，应采用《建筑抗震鉴定标准》各章规定的B类建筑鉴定方法。
抗震鉴定应分两级，第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价，第二级鉴定应以抗震验算为主、结合构造影响进行综合评价。对于B类建筑的抗震鉴定，应根据其抗震措施和现有抗震承载力综合做出判断。
2.2场地、地基和基础
该教学办公楼建造于对抗震有利的地段，因此可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定。地基受力层范围内不存在软弱土、饱和砂土或饱和粉土；基础无腐蚀、酥碱、松散和剥落；上部结构向南倾斜，最大倾斜量12mm，倾斜率0.83‰，预制板出现2～3mm拼接板缝，但倾斜和裂缝均不严重且无发展趋势，因此该地基基础可评为无严重静载缺陷，可不进行地基基础的抗震鉴定。
3.房屋结构质量检测
在本工程房屋质量检测工作中，主要是针对结构性损伤、玻璃幕墙两个方面进行分析的。
3.1结构性损伤
本工程经历了二十多年的使用陆续出来了多种老化现象，尤其是房屋的西侧更是产生了严重的裂缝与褶皱现象，这些裂缝大多都是南低北高的模式，其屋顶顶棚以及墙面上存在着多出渗水问题，甚至有部分外墙花岗岩结构也出现了脱开问题；甚至部分钢筋混凝土结构中更是产生了0.3mm的竖向裂缝。经过总结发现，其中网架结构在目前的应用中性能状况较为良好，上部荷载若是不继续增加还可以持续使用。经过研究和总结表明，在结构布置上，轴网尺寸上、层高以及构建截面尺寸上都存在着一个与原来设计基本符合的工作模式，实测混凝土强度也满足目前的设计要求。但是经过分析发现，原来设计的柱体结构的箍筋未曾进行加密，这就形成了箍筋方面存在着一定的问题。
3.2玻璃幕墙检测
幕墙玻璃破损处多用硅酮密封胶重新填补，前厅玻璃采光顶的中空玻璃多处起雾。幕墙玻璃为普通玻璃（浮法玻璃原片），从分类上不属于安全玻璃，根据《建筑物使用安装安全玻璃规定》，建筑幕墙必须使用安全玻璃，包括钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃及由上述玻璃组合成的中空玻璃等。在阳光照射下因温度不均匀会导致玻璃中产生温度应力，相对安全玻璃而言。普通玻璃更容易发生破损，房屋不均匀沉降也会导致玻璃破损。
4.加固处理
原结构纵、横墙的综合抗震能力指数均小于1，尤其是纵向墙体的综合抗震能力指数缺口很大。根据《建筑抗震加固技术规程》，若采取常用的面层或板墙加固方法，经验算即使对所有墙体采用双面加固，纵、横墙的综合抗震能力指数仍不能提高到1，达不到抗震加固效果。因此，选择改变结构体系的处理方法，即改原RC框架－砌体墙平面混合结构为翼缘框架柱框架结构。
4.1新增剪力墙处理
新增剪力墙改变了整个结构的受力体系，其质量及能否与原框架结构协同工作是加固工作的关键。新增剪力墙采用植筋方式与原有梁柱连接。考虑到原结构已使用多年，且其设计依据为89系列规范，与现行规范有较大差异，现行规范对剪力墙约束边缘构件配箍特征值作了更严格的要求。增设剪力墙位置的两端原框架柱成为剪力墙的端柱，其配筋不满足规范构造要求。同时新增剪力墙与原结构相互作用有限，都不可能发挥所有作用。综合考虑后采用了更可靠的构造处理方法，即与剪力墙相连的梁柱需做加固处理。
4.2梁、柱加固
增设钢筋混凝土剪力墙后，对房屋按框架一剪力墙结构重新进行抗震验算。结果表明，少部分柱底层的轴压比偏大，不满足规范中的限值要求。部分柱箍筋配置不满足规范构造要求，部分框架梁的正截面承载力不满足要求。大多框架梁箍筋配置不满足规范构造要求。
5.结语
对于需要加层改造的框架结构，采用改变结构受力体系的加固方法，可大大提高结构整体刚度。通过调整剪力墙位置及刚度，可以减小扭转效应。加固前要全面分析结构的受力机理及原有结构在构造、承载能力方面的不足。制定加固方案时，应对建筑物进行总体考虑，提高整体的安全可靠程度。加固时应尽可能保留原结构构件，减少对原有结构构件的损伤。对新增部分与原有结构间应考虑强度折减系数，同时要保证施工质量，确保二者协同工作。经综合分析，本工程加固方法经济合理，取得了良好的综合效益。
参考文献：
[1] 宁风，包联进，徐小华. 结构抗震新技术在世博永久建筑工程中的应用[J]. 建筑结构. 2011（03）
[2] 苏斌，晏音，曾志攀，卢伟煌. 四川彭州人民医院病房综合楼基础隔震结构设计[J]. 福建建筑. 2011（02）
论文作者:梁达扬
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/15
标签：结构论文; 鉴定论文; 建筑论文; 框架论文; 剪力墙论文; 房屋论文; 砌体论文; 《基层建设》2016年15期论文;