摘要：本文在對(duì)我國房屋建筑抗震現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)抗震性能鑒定的重要性、步驟以及鑒定注意事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)闡述，并研究了當(dāng)前廣泛使用的抗震加固改造措施，對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定與加固具有一定借鑒意義。
關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)；抗震性能鑒定；建筑加固改造措施
1引言
房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性直接關(guān)系到普通民眾的生命與財(cái)產(chǎn)安全，使得房屋建筑成為了影響國計(jì)民生與社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)鍵性因素。2008年的5.12汶川大地震是震驚國內(nèi)外的災(zāi)難性事件，據(jù)民政局統(tǒng)計(jì)，汶川大地震期間，因地震造成的房屋倒塌數(shù)量高達(dá)535.22萬間，結(jié)構(gòu)受到損壞的房屋數(shù)量高達(dá)2044.72萬間，造成財(cái)物損失與人員傷亡若干，引發(fā)了社會(huì)民眾以及建筑行業(yè)從業(yè)人員對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能以及房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震加固的又一輪關(guān)注[1]。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及房屋建筑施工過程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行檢測(cè)與鑒定，對(duì)抗震性能較弱的房屋建筑及時(shí)采取加固改造措施，從根本上提高房屋建筑的防震抗震水平，最大限度地減少因地震導(dǎo)致房屋建筑損傷或倒塌而帶來的財(cái)物損傷與人員傷亡。
2我國房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震現(xiàn)狀分析
我國地處亞歐板塊，周圍環(huán)繞的地震帶較多，包括華北太行山沿線與京津唐地震帶、臺(tái)灣和福建沿海地震帶、西南青藏高原與四川、云南西部地震帶、西北新疆、甘肅與寧夏地震帶，地震帶的廣泛分布使得我國飽受地震災(zāi)害的侵襲。建筑年代較早的房屋并未充分考慮其抗震性能，即使有將抗震性能作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一部分，其房屋建筑抗震規(guī)范也僅僅規(guī)定了震級(jí)為7級(jí)以上的地震區(qū)，也未曾對(duì)抗震性較差的房屋建筑進(jìn)行加固處理，使得早期的房屋建筑無論是抗震性還是耐久性都存在較大的缺陷。我國早期的房屋建筑多采用預(yù)制板，與框架結(jié)構(gòu)相比，預(yù)制板的整體穩(wěn)定性較差，在面臨強(qiáng)烈地震波時(shí)，以預(yù)制板為結(jié)構(gòu)的房屋建筑容易發(fā)生倒塌，雖然現(xiàn)今很多房屋建筑已經(jīng)開始采用框架結(jié)構(gòu)，但是仍有很多縣城與鄉(xiāng)村沿用早期的預(yù)制板，房屋建筑的抗震性較差，也未曾采用抗震技術(shù)進(jìn)行加固處理。同時(shí)，與多地震國家相比，我國對(duì)房屋建筑的抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置較低，例如2001年制定的各地區(qū)建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)中將成都市的房屋建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為100伽，而周邊的綿陽、重慶等地區(qū)房屋建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為50伽，遠(yuǎn)低于日本等國所設(shè)置的300~400伽[2]。較低的房屋建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)使得國內(nèi)房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能在面對(duì)強(qiáng)震時(shí)容易發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞或房屋倒塌現(xiàn)象。
3房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定基本要求與應(yīng)注意問題
抗震鑒定是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)抗震性與穩(wěn)定性的重要檢測(cè)方法，其主要用于對(duì)房屋建筑在防震抗震方面的缺陷進(jìn)行深度診斷，主要流程如下：
①全面收集房屋建筑的原始資料，包括房屋建筑工程的初始地形勘探勘驗(yàn)報(bào)告、工程施工設(shè)計(jì)圖、工程施工方案、施工記錄、工程竣工圖、工程質(zhì)量驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等，作為房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定的基本參考。當(dāng)記錄或者資料不齊全時(shí)，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，以進(jìn)一步補(bǔ)充與完善抗震鑒定的參考資料。
②實(shí)地調(diào)研、勘測(cè)房屋建筑現(xiàn)狀，對(duì)比房屋建筑實(shí)地調(diào)研結(jié)果與前期收集的原始資料，評(píng)估實(shí)際調(diào)研與原始設(shè)計(jì)之間的吻合程度，進(jìn)而評(píng)價(jià)房屋建筑工程的施工質(zhì)量以及工程維護(hù)狀況，并對(duì)非抗震質(zhì)量問題進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注[3]。
③房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析，結(jié)合前期收集的房屋建筑原始資料以及建筑實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用抗震性能分析模型對(duì)房屋建筑的抗震性能進(jìn)行數(shù)值量化計(jì)算，將抗震性能計(jì)算結(jié)果運(yùn)用抗震概念進(jìn)行定性評(píng)估與等級(jí)劃分。
④房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估與加固治理，在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析的基礎(chǔ)上，形成房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定結(jié)論，以結(jié)論為依據(jù)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修與加固改造，以提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定的目標(biāo)在于，科學(xué)客觀地鑒定出符合房屋建筑抗震性能標(biāo)準(zhǔn)的房屋建筑，使得評(píng)定為抗震性能良好的房屋建筑能夠在一定烈度與震級(jí)的地震波影響下不至于發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞或者倒塌，能夠最大限度地延長(zhǎng)房屋建筑的使用壽命。在房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定過程中，應(yīng)當(dāng)注意以下問題：
①重點(diǎn)檢查房屋建筑的高度、層數(shù)以及抗震墻的厚度，確保房屋建筑的結(jié)構(gòu)尺寸符合房屋建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)，以砌體結(jié)構(gòu)為例，需要重點(diǎn)檢查房屋建筑的抗震墻厚度是否低于抗震標(biāo)準(zhǔn)厚度120mm等[4]，通過定量指標(biāo)的校核與對(duì)比作為房屋建筑抗震性能評(píng)估的重要參照依據(jù)。
②重點(diǎn)檢查房屋建筑的墻體在相交處的連接穩(wěn)固程度、交接處的咬合是否牢固、房屋是否有通向外部的煙囪或者通風(fēng)道、墻體布置是否規(guī)則、墻體尤其是承重墻是否有裂縫、結(jié)構(gòu)中的鋼筋是否露出結(jié)構(gòu)表面、鋼筋是否存在銹蝕現(xiàn)象等，通過細(xì)致化地實(shí)地調(diào)研與勘測(cè)，為房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定與評(píng)估提供全面而詳細(xì)的參考依據(jù)。
4房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法
在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能鑒定后，需要對(duì)抗震性能較差的房屋建筑進(jìn)行修繕、加固處理，使得房屋建筑的抗震能力有所提升，超過房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。現(xiàn)有的房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法主要包括增大結(jié)構(gòu)抗震能力的加固方法與減少地震作用的加固方法兩大類。
4.1增加結(jié)構(gòu)抗震能力的加固方法。增加結(jié)構(gòu)抗震能力的加固方法是指從房屋建筑內(nèi)在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性出發(fā)，通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的整體穩(wěn)定性提高結(jié)構(gòu)的整體抗震能力，常見的增加結(jié)構(gòu)抗震能力的加固方法包括外包加固法、增設(shè)構(gòu)件加固法、增強(qiáng)自身整體性加固法等，外包加固法例如對(duì)房屋建筑外包鋼筋混凝土面層或者鋼筋水泥砂漿面層，通過外包加強(qiáng)層提升房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震能力以及抗形變能力。增設(shè)構(gòu)件加固法例如增設(shè)墻體加固法、增設(shè)拉桿加固法等，通過對(duì)房屋建筑的原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)構(gòu)件，以對(duì)原始結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力與負(fù)荷能力進(jìn)行補(bǔ)充，從構(gòu)件層面提升結(jié)構(gòu)的抗震能力與抗形變能力。增強(qiáng)自身整體性加固法例如壓力灌注水泥漿加固法、壓力灌注環(huán)氧樹脂漿加固法等，如圖1所示為壓力灌注水泥漿加固法施工圖，通過對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中現(xiàn)有的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)與完善，使得實(shí)地勘測(cè)下的結(jié)構(gòu)裂縫或缺陷得以修復(fù)與加固，通過結(jié)構(gòu)的完整性修復(fù)提升結(jié)構(gòu)的整體承載力與抗震能力。
4.2減少地震作用的加固方法。減少地震作用的加固方法不再著眼于房屋建筑穩(wěn)定性的增強(qiáng)，而是轉(zhuǎn)換思路，著眼于減少地震對(duì)房屋建筑的影響力與破壞力。常見的減少地震作用的加固方法包括剛性材質(zhì)加固法、隔震加固法、消能減震加固法、橡膠加固法等，剛性材質(zhì)加固法是指利用高強(qiáng)度鋼筋混凝土所筑鋼管作為剛性材質(zhì)，高度關(guān)聯(lián)剛性材質(zhì)與高層房屋建筑，使得高層房屋建筑在面對(duì)地震、強(qiáng)震時(shí)能夠依靠剛性材質(zhì)減弱振動(dòng)與搖晃。隔震加固法是運(yùn)用鉛芯阻尼橡膠支座延長(zhǎng)房屋建筑的自振周期，借助隔震支座的變形減少地震對(duì)房屋建筑的破壞力。消能減震加固法是采用消能器對(duì)地震下的房屋建筑結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行控制，增大結(jié)構(gòu)阻尼，減少房屋建筑結(jié)構(gòu)在水平方向與豎直方向的擺動(dòng)。橡膠加固法是在房屋建筑的外圍采用高強(qiáng)度橡膠作為抗震材料，在地震來臨時(shí)能夠借助橡膠的緩沖能力將建筑物的受力減少一半，提高房屋建筑的抗震能力，起到加固改造作用。
5結(jié)論
房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能直接影響到房屋建筑的穩(wěn)定性與安全性，需要對(duì)房屋建筑的抗震性能進(jìn)行鑒定與評(píng)估，對(duì)鑒定不合格的房屋建筑應(yīng)采用增大結(jié)構(gòu)抗震能力的加固方法與減少地震作用的加固方法進(jìn)行加固改造，提升房屋建筑的抗震能力。
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