摘要:本文介紹了抗震設(shè)計理論與技術(shù)的發(fā)展歷史與展望,回顧了我國在建筑結(jié)構(gòu)抗震方面的研究與發(fā)展,指出傳統(tǒng)的依賴結(jié)構(gòu)延性的抗震措施是以一定的損傷為代價減小地震反應(yīng),并展望通過在不同學(xué)科和專業(yè)之間開展合作和交叉研究,開發(fā)使用裝置、機(jī)構(gòu)和配套技術(shù)從而獲得更加積極的抗震方法控制措施。

關(guān)鍵詞:抗震;發(fā)展;減振;振動控制;交叉研究
  地震是一種不可抗拒的自然現(xiàn)象,嚴(yán)重影響人們的生活和生產(chǎn),給人類帶來重大損失。人類的建筑史就是不斷地與包括地震等自然災(zāi)害進(jìn)行抗?fàn),使人類的居住環(huán)境變得更加安全、舒適的一個過程。建筑物的抗震就是實現(xiàn)安全目標(biāo)的重要措施和手段,但總有一些建筑因種種原因在進(jìn)行設(shè)計、施工時未進(jìn)行抗震處理,這就需要對這些建筑物進(jìn)行抗震鑒定加固。
  一、建筑抗震鑒定加固的歷史
  1.規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
  我國對于建筑抗震經(jīng)歷了一個曲折的過程。新中國成立以后,由于科學(xué)技術(shù)水平低、人們對建筑抗震的認(rèn)識不足,建筑物的抗震沒有得到很好落實。在經(jīng)歷了66年河北邢臺地震和76年河北唐山大地震后,人們對建筑抗震的認(rèn)識才得以深化。實踐證明,震前對缺乏抗震能力的建筑物進(jìn)行抗震加固,可以大大減輕地震災(zāi)害。1978年頒布實施的《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(TJ11-78)為新建建筑設(shè)計提供了依據(jù);幾乎同時《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(TJ23 -77)的頒布實施為抗震鑒定加固提供了依據(jù)。
  在社會發(fā)展的推動下,對新建筑抗震設(shè)計和已有建筑抗震鑒定加固提出了更高的要求;科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實力的提高,為達(dá)到上述目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。于是,1989年修訂頒布了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ11-89),對新建建筑物的抗震設(shè)計提出了更高的要求。隨之,1995年《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)的頒布實施,將抗震鑒定加固推向新的階段。而《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011 -2001)的頒布實施,也勢必進(jìn)一步推動抗震鑒定加固標(biāo)準(zhǔn)和要求的提高。
  2.加固技術(shù)的發(fā)展
  相對于規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,加固技術(shù)的發(fā)展則相對緩慢,從八十年代開始進(jìn)行抗震加固以來似乎改進(jìn)不大。新材料的引入、新工藝的出現(xiàn)主要有:碳纖維加固技術(shù)、粘鋼技術(shù)、高強(qiáng)材料、噴射混凝土技術(shù)等?拐鸺庸碳夹g(shù)亟待得到新的發(fā)展。建筑抗震鑒定加固的現(xiàn)狀:
 。1)混合結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固:增設(shè)圈梁及鋼拉桿,抗震橫墻,構(gòu)造柱、加強(qiáng)原有墻體等。
 。2)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震加固:對構(gòu)件進(jìn)行抗震承載能力的驗算,不滿足要求者進(jìn)行加固處理;注重結(jié)構(gòu)構(gòu)造的抗震要求并進(jìn)行相應(yīng)處理;對附屬構(gòu)件進(jìn)行處理等等。
  (3)建筑物地基基礎(chǔ)抗震加固:已有建筑物抗震加固時,應(yīng)盡量采用不作地基及基礎(chǔ)加固的方案。若必須加固地基及基礎(chǔ),則其方案應(yīng)該是施工簡便,技術(shù)可靠,經(jīng)濟(jì)而有效的。
  二、傳統(tǒng)的抗震方法
  1.概念設(shè)計的一些原則
  (1)總體屈服機(jī)制。例如強(qiáng)柱弱梁。
 。2)剛度與延性均衡。
  (3)強(qiáng)度均勻。結(jié)構(gòu)在平面和立面上的承載力均勻。
 。4)多道抗震防線。
 。5)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計。
  2.在此基礎(chǔ)上作結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法
 。1)地震荷載法;
 。2)振型分解法;
  (3)動力時程分析法
 。4)現(xiàn)在還發(fā)展了push-over法、能力譜等方法。
  3.傳統(tǒng)抗震方法的缺點(diǎn)與不足
  傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)主要利用主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服后的塑性變形能和滯回耗能來耗散地震能量,這使得這些區(qū)域的耗能性能變得特別重要,而一旦由于某些因素導(dǎo)致這些區(qū)域產(chǎn)生問題,將嚴(yán)重影響到結(jié)構(gòu)的抗震性能,產(chǎn)生嚴(yán)重破壞,由于破壞部位位于主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其修復(fù)是很難進(jìn)行的。
  三、建筑抗震鑒定加固的展望
  1.鑒定加固對象展望
  首先,隨著我國在解放初期建造的一批建筑相繼進(jìn)入老年期,對其進(jìn)行抗震鑒定加固的要求也越來越多。其次,由
  于人們投資觀念、建筑物使用用途的變化,原來滿足原使用要求的建筑物,可能在新的用途下其抗震能力滿足不了要求,也必須進(jìn)行抗震鑒定加固。再次,由于建筑設(shè)計、施工、使用中出現(xiàn)的一些問題,建筑遭受災(zāi)害也使部分建筑物的抗震性能下降,需進(jìn)行鑒定加固處理。第四,由于《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023 -95)中對建筑物抗震性能的要求相對于原規(guī)范有了提高,使得原來一些滿足原規(guī)范的建筑物不能滿足新規(guī)范的要求,這一部分建筑也面臨鑒定加固的任務(wù)。
  2.加固技術(shù)的展望
 。1)注重整體抗震概念
  抗震鑒定加固應(yīng)該從注重某些構(gòu)件的抗震能力的加強(qiáng),轉(zhuǎn)變?yōu)閷φw結(jié)構(gòu)抗震性能的加強(qiáng),避免出現(xiàn)加固了某些構(gòu)件或部位,卻使其他構(gòu)件或部位成為薄弱環(huán)節(jié)的情況。
  (2)發(fā)展新材料
  材料科學(xué)的發(fā)展使許多新型材料出現(xiàn)的同時,使得原來價格昂貴的材料變得價廉物美,能夠引入土木工程領(lǐng)域。譬如近幾年碳纖維材料引入加固補(bǔ)強(qiáng)領(lǐng)域。
 。3)開發(fā)新工藝
  抗震加固應(yīng)該從工藝角度進(jìn)行研究,開發(fā)出簡單易行、對周圍環(huán)境(包括噪音、粉塵、濕作業(yè)、對施工人員和使用者)無不利影響的工藝,并附注實施、廣泛推廣。
  (4)積極學(xué)習(xí)、引進(jìn)先進(jìn)的理念和技術(shù)
  現(xiàn)階段,有許多國家的抗震鑒定加固理念和技術(shù)比我國先進(jìn),對這些先進(jìn)的理念和技術(shù),我們應(yīng)該針對我們國家自己的實際情況,有所選擇的引進(jìn)、吸收,應(yīng)用到我國抗震鑒定加固領(lǐng)域。
  四、結(jié)束語
  回顧我國抗震鑒定加固的歷史,關(guān)注其現(xiàn)狀,展望未來,我們認(rèn)為在抗震鑒定加固領(lǐng)域,雖然取得了一定的成果,但和該領(lǐng)域領(lǐng)先的國家相比,我們還處于落后階段。因此從政策法規(guī)的制定者,到科研、設(shè)計、施工人員都應(yīng)該進(jìn)行不懈的努力,為提升我國在該領(lǐng)域的技術(shù)水平作出貢獻(xiàn)。
  [1]王社良.抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].武漢理工大學(xué)出版社,2007.
  [2]劉明.建筑結(jié)構(gòu)抗震[M].中國建筑工業(yè)出版社,2011.