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【摘要】抗震加固是针对抗震级别未达到相关耍求或未进行抗震设防的建筑所实施的操作。抗震加固技术的使用有效加强了土建工程的安全性和稳定性,延长了建筑的使用寿命,在建筑工程当中发挥着非常重要的作用。伴随科学技术的发展,当前我国土建结构当中所使用的抗震加固技术也越来越。文章对传统抗震加固技术及新型抗震加固技术进行了综述,以为业界施工及技术人员提供若干参考。
【关键词】土建结构;抗震加固技术
当前,我国建筑行业迅猛发展,在大规模增建新建筑的同时,很多老旧建筑因材料、环境、施工质量等因素的导致结构构件强度下降,使用性、耐久性及安全性受到严重影响。为了保证这些建筑的正常使用,就有必要对其进行抗震鉴定,并采取相应的抗震加固措施。伴随科学技术的不断发展,抗震加固技术也不断更新,当前土建结构当中所使用的抗震加固技术不仅有传统的外包型钢加固法、预应力加固法、增设支点加固法等,而且还有很新型的抗震加固法,其共同作用于土建结构的加固当中,并发挥着非常重要的作用。
1、传统抗震加固技术
1.1常见抗震加固技术
依《规程》相关规定:当房屋抗震承载力不足时,须采取必要的加固方式,以提高建筑抗震性能力。传统抗震加固方法有很多,如增高抗震墙、加固面层、外加术加固、加固支撑等[1]。而在土建结构当中,常见的抗震加固技术主要有以下两种:
第一,外包型钢加固法。外包型钢加固法是指通过利用型钢包裹混凝土结构的外部以提高结构及建筑抗震性能的方法。此方法包括干式和湿式两种,多用于混凝土截面难以加大,但建筑抗震性能无法满足实际使用需求的情况。利用此方法进行加固时,通常采取化学灌浆的方式进行操作,注意型钢表层温度不得高于60℃。此外,若是具腐蚀性能的环境下操作,应提前采取相应预防措施。
第二,预应力加固法。预应力加固法是指通过利用钢拉杆等外部结构的预应力以达到加固结构及建筑的目的,从而提高结构及建筑抗震性能的方法。此方法多用于承受能力要求较高,但空间相对较小的建筑物的加固当中。预应力加固法的使用范围有限,无法在高温环境下操作,也不能在建筑结构收缩较大的建筑结构当中使用。
1.2结构改变传力抗震加固技术
结构改变传力抗震加固技术主要包括两种:一种是增设支点加固法:另一种是托梁拔柱加固法。其中增设支点加固法是指通过减少建筑结构的跨度和变形程度以提高其抗震性能的方法。依受力性质不同,此方法可分为刚性支点与弹性支点两种。现实中利用较多的是增设刚性支点加固法,其主要是利用支撑构件将建筑所接收到的地震力传输至建筑基础部分或是其他承受结构,以减少建筑主体所要承受的地震力,从而实现提高建筑抗震性能的目的。此方法多用于环境相对空旷,建筑物内部结构跨度足夠大,空间限制较小的建筑加固当中。
托梁拔柱法是指通过调整或更换长柱子以提高结构及建筑抗震性能的方法,此方法无须改变建筑的上部结构。依施工方法不同,此方法可分为有支撑和无支撑两种,多用于需要改变功能或扩大空间的建筑物加固当中。托梁拔柱法不但可提高建筑物的抗震性能,而且还有利于建筑物的功能改进。
2、新型抗震加固技术
2.1新型抗震加固技术
新型抗震加固技术当中最具代表性的当属日本所研发的高弹性材料加固工法,此抗震加固技术的工作原理在于通过在建筑物实施加固时,在抗震带上利用粘合剂将高弹性的材料固定于支柱上,从而提高结构的抗震性能。相比于其他抗震加固方法,此加固方式操作简便且成本低。另,此加固方式还可利用预应力的加固法实现,即预先将预应力施加于高弹性材料上,然后再将此材料粘贴于结构上,从而实现加固结构的目的。利用此方式进行加固,一方面可有效克服材料本身存在的缺陷,另一方面也实现了加强结构刚度与强度的目的。此外,通过增高斜撑进行加固、框架加固等也是非常好的新型加固方式,这些加固方式都是通过增加必要的抗震部分以分担地震力,从而实现加强结构及建筑抗震性能的目标。
2.2新型减震加固技术
减震加固技术即通过吸收或分散地震力的方式以减少结构所受到的地震力的加固方法。减压加固技术的工作原理在于通过在结构抗侧力的构建当中添加可消能的构建,以吸收或分散地震力,从而提高构建及建筑的抗震性能。现减震加固技术当中通常使用的消能构建为阻尼器,其可通过局部变形以加强附加阻尼,从而减少构建所随的地震力。现市面上在售的阻尼器有很多种,如摩擦型阻尼器、粘弹性阻尼器等[2]。摩擦型阻尼器主要是利用摩擦耗能装置,通过元件间的滑动摩擦以消耗部分结构所需承受的地震力。现已研发出来的摩擦阻尼器包括普通摩擦型阻尼器、Dall摩擦型阻尼器、摩擦剪切角阻尼器及多级摩擦型阻尼器等。摩擦型阻尼器的启动条件为结构所承受地震力較大,在此种情况下,摩擦型阻尼器才会启动,减少结构所承受地震力。但若地震力强度较小,或是只是受到其他自然力,摩擦型阻尼器的减震及防御能力就比较弱。
2.3高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术
高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术是指通过于混凝土构建表面铺设钢筋网,然后覆盖一层薄薄的高性能砂浆,使加固部分可与混凝土共同承受地震力,从而提高结构及建筑的抗震性能的方法。高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术的加固作用不在于外来附加设置,而在于通过提高建筑及结构本身承载能力的方法,如加强其延性、提高其承受力等,以提高其抗震性能。相比于其他加固方法,此加固方式的操作及工作原理相对简单,无需相当专业的操作知识。同时,此加固方式的施工流程也比较简单,成本低、见效快,具广阔的发展前景。
3、结语
总而言之,伴随经济及科学技术的不断发展,我国建筑技术也将不断进步,而土建结构中所使用的抗震加固技术也将呈现出多样化的特征。同时,不同抗震加固技术具不同优势,在降低地震灾害给土建结构所带来的伤害的同时,还能为我国建筑事业的发展贡献出无可替代的力量。要注意是,在实际工作当中,设计人员及施工人员要综合考虑经济、加固方法与加固方案的匹配性等因素选择恰当的抗震加固技术,以真正提高土建结构的抗震性能。
【关键词】土建结构;抗震加固技术
当前,我国建筑行业迅猛发展,在大规模增建新建筑的同时,很多老旧建筑因材料、环境、施工质量等因素的导致结构构件强度下降,使用性、耐久性及安全性受到严重影响。为了保证这些建筑的正常使用,就有必要对其进行抗震鉴定,并采取相应的抗震加固措施。伴随科学技术的不断发展,抗震加固技术也不断更新,当前土建结构当中所使用的抗震加固技术不仅有传统的外包型钢加固法、预应力加固法、增设支点加固法等,而且还有很新型的抗震加固法,其共同作用于土建结构的加固当中,并发挥着非常重要的作用。
1、传统抗震加固技术
1.1常见抗震加固技术
依《规程》相关规定:当房屋抗震承载力不足时,须采取必要的加固方式,以提高建筑抗震性能力。传统抗震加固方法有很多,如增高抗震墙、加固面层、外加术加固、加固支撑等[1]。而在土建结构当中,常见的抗震加固技术主要有以下两种:
第一,外包型钢加固法。外包型钢加固法是指通过利用型钢包裹混凝土结构的外部以提高结构及建筑抗震性能的方法。此方法包括干式和湿式两种,多用于混凝土截面难以加大,但建筑抗震性能无法满足实际使用需求的情况。利用此方法进行加固时,通常采取化学灌浆的方式进行操作,注意型钢表层温度不得高于60℃。此外,若是具腐蚀性能的环境下操作,应提前采取相应预防措施。
第二,预应力加固法。预应力加固法是指通过利用钢拉杆等外部结构的预应力以达到加固结构及建筑的目的,从而提高结构及建筑抗震性能的方法。此方法多用于承受能力要求较高,但空间相对较小的建筑物的加固当中。预应力加固法的使用范围有限,无法在高温环境下操作,也不能在建筑结构收缩较大的建筑结构当中使用。
1.2结构改变传力抗震加固技术
结构改变传力抗震加固技术主要包括两种:一种是增设支点加固法:另一种是托梁拔柱加固法。其中增设支点加固法是指通过减少建筑结构的跨度和变形程度以提高其抗震性能的方法。依受力性质不同,此方法可分为刚性支点与弹性支点两种。现实中利用较多的是增设刚性支点加固法,其主要是利用支撑构件将建筑所接收到的地震力传输至建筑基础部分或是其他承受结构,以减少建筑主体所要承受的地震力,从而实现提高建筑抗震性能的目的。此方法多用于环境相对空旷,建筑物内部结构跨度足夠大,空间限制较小的建筑加固当中。
托梁拔柱法是指通过调整或更换长柱子以提高结构及建筑抗震性能的方法,此方法无须改变建筑的上部结构。依施工方法不同,此方法可分为有支撑和无支撑两种,多用于需要改变功能或扩大空间的建筑物加固当中。托梁拔柱法不但可提高建筑物的抗震性能,而且还有利于建筑物的功能改进。
2、新型抗震加固技术
2.1新型抗震加固技术
新型抗震加固技术当中最具代表性的当属日本所研发的高弹性材料加固工法,此抗震加固技术的工作原理在于通过在建筑物实施加固时,在抗震带上利用粘合剂将高弹性的材料固定于支柱上,从而提高结构的抗震性能。相比于其他抗震加固方法,此加固方式操作简便且成本低。另,此加固方式还可利用预应力的加固法实现,即预先将预应力施加于高弹性材料上,然后再将此材料粘贴于结构上,从而实现加固结构的目的。利用此方式进行加固,一方面可有效克服材料本身存在的缺陷,另一方面也实现了加强结构刚度与强度的目的。此外,通过增高斜撑进行加固、框架加固等也是非常好的新型加固方式,这些加固方式都是通过增加必要的抗震部分以分担地震力,从而实现加强结构及建筑抗震性能的目标。
2.2新型减震加固技术
减震加固技术即通过吸收或分散地震力的方式以减少结构所受到的地震力的加固方法。减压加固技术的工作原理在于通过在结构抗侧力的构建当中添加可消能的构建,以吸收或分散地震力,从而提高构建及建筑的抗震性能。现减震加固技术当中通常使用的消能构建为阻尼器,其可通过局部变形以加强附加阻尼,从而减少构建所随的地震力。现市面上在售的阻尼器有很多种,如摩擦型阻尼器、粘弹性阻尼器等[2]。摩擦型阻尼器主要是利用摩擦耗能装置,通过元件间的滑动摩擦以消耗部分结构所需承受的地震力。现已研发出来的摩擦阻尼器包括普通摩擦型阻尼器、Dall摩擦型阻尼器、摩擦剪切角阻尼器及多级摩擦型阻尼器等。摩擦型阻尼器的启动条件为结构所承受地震力較大,在此种情况下,摩擦型阻尼器才会启动,减少结构所承受地震力。但若地震力强度较小,或是只是受到其他自然力,摩擦型阻尼器的减震及防御能力就比较弱。
2.3高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术
高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术是指通过于混凝土构建表面铺设钢筋网,然后覆盖一层薄薄的高性能砂浆,使加固部分可与混凝土共同承受地震力,从而提高结构及建筑的抗震性能的方法。高性能钢丝网复合砂浆薄层加固技术的加固作用不在于外来附加设置,而在于通过提高建筑及结构本身承载能力的方法,如加强其延性、提高其承受力等,以提高其抗震性能。相比于其他加固方法,此加固方式的操作及工作原理相对简单,无需相当专业的操作知识。同时,此加固方式的施工流程也比较简单,成本低、见效快,具广阔的发展前景。
3、结语
总而言之,伴随经济及科学技术的不断发展,我国建筑技术也将不断进步,而土建结构中所使用的抗震加固技术也将呈现出多样化的特征。同时,不同抗震加固技术具不同优势,在降低地震灾害给土建结构所带来的伤害的同时,还能为我国建筑事业的发展贡献出无可替代的力量。要注意是,在实际工作当中,设计人员及施工人员要综合考虑经济、加固方法与加固方案的匹配性等因素选择恰当的抗震加固技术,以真正提高土建结构的抗震性能。