抗震鉴定和加固改造技术的探讨

抗震鉴定和加固改造技术的探讨

王嘉慧门翠波赵元天刘秀梅张国刚

包钢(集团)公司白云鄂博铁矿内蒙古包头014080

摘要：回顾了我国抗震鉴定和加固技术的发展历程，论述了抗震鉴定和加固技术在抗震减灾工作中的重要地位和存在问题，对抗震鉴定和加固技术的发展提出了展望。在震损评价中，往往关注的重点是地震带来的经济损失评价，未直接涉及遭遇地震作用后的建筑物。本文围绕地震作用后的混凝士结构以及不同建筑物的抗震级别的个性化需求，讨论了建筑物的震损程度与其实际抗震能力的关系，并对鉴定加固发展方向提出展望。

关键词：抗震鉴定；加固改造；结构减震工程

中图分类号：TU317文献标识码：A

1引言

地震灾害对新建工程的抗震设防和既有工程的抗震加固的研究与调查是工程抗震措施成功与否的检验标准，也是工程抗震理论的基础。

上世纪六七十年代，在京津地区开展了抗震加固提高既有房屋抗震能力的工作先河。1976年7月28日，我国发生了举世震惊的唐山大地震，震级7.8级，带来了重大的人员伤亡和财产损失。然而进行了抗震加固的工程的京津地区的建筑物却经受了考验，基本没有损坏，但是附近未进行加固的建筑则遭到严重的损坏。事实说明，提前对既有建筑物进行抗震加固是防御地震的有效措施。随后，抗震鉴定与加固改造工作成为了防震减灾工作的重要组成部分，抗震加固工作推进到了全国。随着抗震加固改造技术的研究不断深入，外加柱、夹板墙、组合柱、墙体压力灌浆和砖墙裂缝修复等项目的试验研究取得了大量的成果[1]，协调了现有建筑抗震鉴定、加固改造与新建建筑抗震设计的关系和分工，而且形成了概念清楚、层次配套、易于掌握、要求明确的建筑结构成套鉴定与加固改造技术，使得我国抗震鉴定和加固改造技术进入世界前列。

2抗震加固的现状分析

唐山大地震后我国抗震鉴定和加固改造技术得到长足发展，同时在全国范围内得到推广应用。通过对这些震害调查和研究，提高既有建筑的抗震加固改造是提高抗震能力的有效方法。但是处于最活跃的地震带上的我国，先建筑物抗震能力仍然存在很大问题[2]。

2.1地震震害现状分析

云南省处于地震多地带，抗震工作一直是各级政府部门和群众重视的工作，历年都对丽江县城的生命线工程和各类房屋，进行抗震鉴定和加固改造。1996年，丽江地区发生了7.0级强烈地震，震前加固过的县医院旧门诊楼、地区110KV变电站、路局养护总段、林业局等单位一些房屋，基本处于完好状态，只有少部分轻微破坏。而一些未加固的房屋，震前未进行加固，震后破坏严重。据有关资料统计，丽江县城震前仅花费了70多万元的加固费用，包住了估值2000多万元的建筑。这些经过加固改造的建筑特别是生命线工程在抗震救灾中发挥重大作用，其他建筑物只需稍加维修，很多甚至不需要维修就可以继续投入使用。可见，抗震鉴定和加固改造不但能保障人民生命财产安全，还能避免巨大的经济效益毁灭。

1996年5月，包头市的发生了烈度为7度的地震，周边地区地震级别为6.4级。幸运的是包头市提前实施了较全面的各种抗震防灾措施，贯彻了国家的抗震防灾政策。截止到1995年，包头市斥资0.7亿元加固各类工程约360万亩。包头钢铁（集团）公司在此次地震中的设备基础、工业厂房、管道支架及民用建筑等基本完好。但是包钢旁边的铁合金厂未做抗震鉴定和加固工作，导致损失惨重。事实说明，真实地反映了抗震鉴定和加固改造对建筑保护具有明显作用。

2.2抗震加固存在问题

虽然我国抗震加固工作的已经取得了很多的成绩，但是处于最活跃的地震带上的我国，对建筑物抗震能力的要求较高，同时考虑到地震区域震源浅、强度大、分布广的情况，因此抗震加固的道路还有很长一段要走下去。据调查，截止到1989年，某市民用与工业建筑共有1.76亿亩，98%以上的建筑没有加固改造，直到九十年代，才对一些生命线工程与重要建筑做了抗震改造，仍有部分建筑抗震设防烈度升高到了7度。经统计，该市需加固的房屋面积达1亿㎡。某市现有的医疗卫生系统房屋进行抗震设防的为2.1万亩，总面积为16万亩，占该市医疗卫生系统现有房屋面积的13%，未进行抗震鉴定和加固设防的房屋达13.9万亩。

以上给出的抗震鉴定和加固改造现状，说明就全国而言，作为经济发达的市区和抗震要求较高的医疗卫生系统的重点行业，未进行抗震鉴定和加固设防的房屋就如此之多。可见，其它经济不发达地区和抗震要求不高的其它行业的抗震鉴定和加固改造工作未达标的就更多了。不包括广大的农村地区，在全国仅有30%的建筑完成了加固。所以，抗震鉴定和加固改造工作还需要投入更多的时间和精力去加强[3]。

3抗震加固技术的改进设想

3.1加强抗震结构性能理论

目前多数国家按规范正常设计、正常施工、正常使用的建筑物都可以在地震中做到不倒塌从而不会伤及生命。但随地震造成的灾害损失并没有随着社会经济发展而减少，甚至一次级别中等的地震带来的损失，也将超出业主和社会所能接受的范围。说明建筑物的主体结构的安全并不能把控整体的经济损失。现在的建筑不止要防倒塌，还要考虑将经济损失减到最小。

基于投资—效益的准则的性能结构抗震设计，强调了结构的设计。在地震中结构性能的表现情况是社会和业主能够承担的。随着建筑类型的多样化，性能结构的抗震设计已成为发展趋势，基本一样的各类建筑抗震设防标准的设计将让位于多样化建筑。新建筑的抗震加固随业主的使用功能进行变更。在抗震加固领域性能结构抗震设计的应用拥有了良好的发展条件，虽然目前结构性能结构抗震设计准备不充分，但是可以通过对既有建筑物的结构抗震加固更容易实现，主要表现如下[4]：

往往一个国家的经济水平决定着抗震设防的投入,从而决定着抗震水平。抗震设防不单纯是一个技术问题，更应该是一个经济问题。以现阶段建筑的实际情况和我国经济条件，现行的抗震加固规程和鉴定标准适用于抗震设防烈度为6～9度地区现有建筑的加固和鉴定。抗震鉴定标准、抗震规范和抗震加固制度的制订、颁布，需要较长的时间，不一定能够满足业主的抗震性能要求。因此，就既有建筑而言，按抗震设计的理论，按建筑物的使用功能和业主的要求进行鉴定与加固改造，是具有很大的现实意义的。现在的建筑随着使用功能的改变而改变，改变后的建筑物不得不进行加固改造，即使是满足现行的抗震鉴定标准和抗震规范的要求，性能结构抗震设计的理论与这一情况是相吻合的。

往往业主对现有建筑的变更，会对抗震加固提出了新的要求，而建筑物的建造往往是满足共性的要求，是不会考虑业主的个性的要求。业主对建筑会有不同的安全度要求和不同的抗震要求，城市住宅的安全度与农村住宅比是要高一些。现在业主只是在装修标准上有了更多的个性化要求，而建筑的安全水平是必定会有更高要求的，性能结构抗震设计的理论与这是一致的。性能结构抗震设计理论对工程抗震会越来越大的影响，性能结构抗震设计理论将会对抗震鉴定和加固改造技术起到指导作用。

3.2提高技术鉴定标准

现在的鉴定标准，主要是体现在性能化抗震设计方法，今后的标准修订中要将性能化抗震鉴定的思想在标准中更加凸显。不同的使用年限的建筑设置不同的抗震目标，同时统一钢筋混凝土房屋的抗震鉴定方法，并制定合理的综合抗震能力控制指标[5]。

在地震作用计算中采用设计谱，可使得既有建筑抗震鉴定与新建工程抗震设计地震作用计算的反应谱水准一致。反映不同后续使用年限建筑地震作用的差异抗震承载力验算，可以通过调整，使得承载力调整系数与规定的一致。仅对重要及大型公共建筑进行抗震承载力验算是不够的，要加上小震及大震作用下的变形验算。

研究表明，规则性影响系数的试验，可根据上下刚度比确定抗侧刚度不规则的结构的影响系数。配筋构造影响系数可以进行不同的箍筋间距与体积配箍率、不同轴压比的拟静力试验，由试验数据可以分析柱的延性系数。

3.3结构减震工程

结构减震控制是由消能减震、隔震和各种控制等内容组成的。一般是通过加强结构的途径来加强抗震能力的，但是通过调整结构动力特性，可以减小结构的振动反应，从而保护结构内部的事物不受破坏。这种新结构体系往往比传统抗震方法更加合理、有效和经济，为地震防护提供了新方向。

4结语：

目前的抗震鉴定和加固改造方法，虽然有效的保护了生命财产安全，但地震带来的的破坏是巨大的。抗震鉴定加固改造工程的以下环节需要继续研究：

（1）由于把隔震垫安放在上下结构之间，隔震建筑需要在结构下部整体截断，隔震技术在既有建筑的应用存在一定困难，结合既有建筑移位安放隔震垫如是可以实现，就能解决这个问题。

（2）在抗震鉴定加固改造方面，处于发展及研究阶段的结构被动和主动控制还有很多关键技术需要解决。

（3）虽然消能减震技术中效果可靠、技术可行、理论成熟、实现方便，但仍然有种类繁多、性能差异较大、维护困难的问题，需要完善。

参考文献:

[1]程绍革.《建筑抗震鉴定标准》GB50023修订介绍[J].工程抗震与加固改造,2010，32(1):117～121

[2]程绍革.史铁花,戴国莹.现有建筑抗震鉴定的基本规定[J].2010,40(5):1-3

[3]白雪霜.现有钢筋混凝土框架结构抗震鉴定方法试验研究[D].北京:中国建筑科学研究院,2012

[4]胡幸贤,周锡元.地震工程的跨世纪发展趋势[J].工程抗震,1999,l

[5]王亚勇.工程抗震展望[J].工程抗震,2000,1