我國既有建築(zhù)麵積超過400億平方米,且大部分建成於20世紀80年代前,已進入了“老年期”。限於當時的(de)經濟、技術條件,設計標準偏低,因而該類建築存在著抗震能力弱、能耗(hào)高、使用功(gōng)能不足等缺陷。

提高早期既有建築的抗(kàng)震能力、改善使用功能(néng)、降低能耗尤為重要。目前主要(yào)的解決辦法是對這類建築物進行加固和改造(zào)。
早期(qī)既有建築結構類型主要是(shì)混凝土(tǔ)結構(gòu)、砌體結構和少量鋼結構工業(yè)廠房。混凝土結構占比較大,其抗震加固技術的研究(jiū)格外重要。
一、檢測與鑒定
(一)檢(jiǎn)測 混凝土(tǔ)結構的檢測(cè)主要包括四(sì)個方麵的(de)內容 :
1. 結構現狀調查。主要(yào)是針對結構構件實際尺寸與偏差、表麵缺陷(如蜂窩、孔洞、露筋等)、裂縫、實際(jì)變形程度和損傷情況等的調查。
2. 結構中鋼筋性能檢驗。主要是對鋼筋材(cái)質、配筋數量、碳化深度、規格以及鏽蝕程度等進行檢驗(yàn)。
3. 混凝土強度檢(jiǎn)測。主要是(shì)對承重構(gòu)件的混凝土抗壓強度使用超聲、回彈、鑽芯取樣等方法進(jìn)行(háng)檢(jiǎn)驗。
4. 結構構件性能的實荷實驗。主(zhǔ)要用於對工程(chéng)結構加固後的承載(zǎi)力、剛度或抗裂(liè)性能進行檢驗。

(二)鑒定
混凝土結構的鑒定主要(yào)包括兩個方(fāng)麵的內容 :
1. 結構可靠性鑒定。按層次可以依(yī)次分為構件的可(kě)靠性鑒定、子單元的可靠性鑒定和鑒定單元的可靠性鑒定,每個層次的(de)鑒定又均分為(wéi)安全性鑒(jiàn)定和正常使用性鑒定。
2. 抗震鑒定。指所有既有建築都應按照現行國家標準《建築抗震鑒定標準》(GB 50023)或《構築物抗震鑒定標準(zhǔn)》(GB 50117)規定進行抗震鑒定。

主要加固技術
1. 直接(jiē)加固梁、柱(zhù)構件(jiàn)
該方法主要是針對結構構件承載(zǎi)力不足而進行的(de)加固。
可采用增大截麵、外粘型鋼、粘貼鋼板或纖維複合材(cái)、鋼絲繩網片 - 聚合物砂漿外加層、增設支點以及外(wài)加預(yù)應力等方法。

2. 取消建築物間的伸縮縫,將原來相互獨立的單體結構連成(chéng)整體
早期的公共建(jiàn)築(zhù)很多由伸縮縫來分割成多個單體結構(gòu),由於伸縮縫間距過小,在地(dì)震作用時,往往造成單體(tǐ)之間的碰撞破壞(huài)甚至倒(dǎo)塌。
對各個單體進行加固,工作量大(dà),且在伸縮縫部位加固,空(kōng)間小施工困難,故(gù)可(kě)在伸(shēn)縮縫處設置鋼筋混凝土抗震牆,將兩個甚至多個單體連成整體,從總體上綜合(hé)考慮結構加固方案。
混(hún)凝土結構中的伸(shēn)縮縫

3. 消能減震
消能減震是在結構的適當部位附加耗能減震裝置。
小震(zhèn)時減震裝置如消能杆件或阻(zǔ)尼器處(chù)於彈性狀態,建築(zhù)物具有足(zú)夠的側向剛度以滿足正常使用要求 。

消能(néng)支撐示意圖
在強烈地震作用時,隨著結(jié)構(gòu)受力(lì)和變形的增大(dà),讓消能杆件和阻尼器首先進入非彈性變形狀態,產生較大的(de)阻力,耗(hào)散輸入結構的地震能(néng)量並(bìng)迅速(sù)衰減結構地震(zhèn)反應。

黏性流體阻尼器
消能減震技(jì)術主要是通過設置一定數量(liàng)的阻尼器來實(shí)現,目前常用的(de)是速度相關型阻尼器(qì)和(hé)位移相關型阻(zǔ)尼器(qì)。
4. 隔震
隔震技術是在建築物(wù)基礎(下(xià)部)與上部結構之間設置一層(céng)隔震層。
隔震層把上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)(下(xià)部)隔離開,隔離(lí)地麵運動能量向建築物上部(bù)傳遞,減小地震反應。

隔震技(jì)術在(zài)混凝土結構加固過程中涉及的(de)關鍵元(yuán)件為隔震支座。隔(gé)震支座具有很大(dà)的豎向剛度和較小的水平剛度,在地震作用下,支(zhī)座發生較大變形,進入(rù)塑性狀態(tài),使結構具有較(jiào)大的基本周期,從而減小了地震作用。

施工流程圖
5. 增設搖擺牆
搖擺結構是一種外(wài)部附加子結構的新型抗震結構體係。
通過釋放某些部位的約束,允許結構相應位置發生相對位移(yí),從而改變構件的(de)受力狀(zhuàng)態,改善結構的抗(kàng)震性能。

抗震加固(gù)技術選用原則
(一)在安全、可靠、經濟的前提下,挖掘既有結構(gòu)構件的潛力,充分利用原結構構件、施工場地中現有材(cái)料。
(二)選擇加固體積小(xiǎo)、可循環利用、易(yì)於更換、耐久性高、環保的材料。
(三)抗震(zhèn)加固方案應根據鑒定結果經綜合分析後確定,以(yǐ)加強整體性、改善構(gòu)件受力狀況、提(tí)高結構(gòu)綜合抗震(zhèn)能力為目標。
(四)宜采用簡約、功能化、輕量化。有條件時,優(yōu)先采用消能減震、隔震等結構控製技術。