浅谈学校建筑的抗震加固技术

浅谈学校建筑的抗震加固技术

张念强

西南交通大学峨眉校区张念强

摘要：当前，我国有相当一部分的学校建筑物是上个世纪建成，有些已经进入老年期，由于当时的设计水平限制，相当一部分建筑物没有地震加固设备。再加上历经多次地震的侵害，部分建筑物已经出现严重的裂纹，对师生人身安全造成一定的隐患。如今将这些建筑物全部拆除重建在当前的中国显然是不现实的。因此，对学校建筑物的加固就显得尤其重要。而建筑物的加固在很大程度上决定于现有的加固技术。现在就建筑物加固技术做一系统总结。

关键词：学校建筑；抗震；加固技术

1．传统加固技术

1．1混凝土构件加固方法

1．1.1增加截面面积法：

即在原混凝土构件上面，盖浇新的钢筋混凝土，增加结构的截面积和配筋数量，以提高结构的承载力和抗震性能。这种技术主要用于教学楼的混凝土主梁，柱等结构。

1.1.2外包钢加固法：

是在被加固结构的周围包以角钢，从而提高构件承载力的一种加固方法，分干式和湿式两种形式。干式外包钢法，是把角钢直接包于被加固构件的四周。湿式外包钢法，是指在角钢和被加固构件之间注入乳胶水泥砂浆并填实。该法几乎不改变构建的截面尺寸，能够有效提高构件的承载力、增大构件延性和刚度。

1.2改变构建受力加固法：

即适当增加混凝土抗震墙、钢结构支撑等。使地震发生时的作用力转由加固的抗震墙或钢支撑承担。即改变构件在地震情况下的受力方式，使原构件承受较小的地震破坏力，在地震中构件不至于超过承载力的范围，从而达到对原建筑加固的目的。

1.3砌体结构加固方法

在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层、钢筋网砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固，形成砌体－混凝土组合墙体，从而大幅的提高墙体承载力和变形性能。同时，墙体的抗弯强度和抗剪强度也均得到较大改善。该法尤适用于静力加固和抗震加固。

1.4包角或镶边加固法：

在柱、墙角或门窗边用型钢、钢筋混凝土包角或镶边，柱、墙垛用现浇混凝土套加固；以此方法来提高学校校舍和教学楼的抗震承载力。

2.现代加固法

2.1圈梁构造柱加固法：

其具体做法是采用机械法切割和电刨凿除法拟设圈梁。构造柱的相应部位在墙体上开凿，形成可施工嵌入式圈梁。构造柱的空间，配置钢筋和拉筋后浇入新型材料——干拌自密实混凝土，这是上个世纪主要采用的传统加固技术。

2.2砖柱结构加固方法

砖柱加固法：砖柱通常采用外包混凝土加固，在地震中提高受压砖柱和小偏心受压砖柱的承载力上效果明显。包钢加固法：

是用结构胶把薄钢板粘贴在混凝土构件的表面，使钢板与混凝土协同受力的一种加固方法。该法主要用于混凝土构件承载力不足时的加固。

上述传统加固方法，都广泛应用在抗震加固工程中，其加固施工方便，造价便宜，要求低，与原结构具有较好的相容性，并且抗震效果明显可靠。已大量采用。

2.3抗震加固新技术

基础隔震技术加固法：隔震技术是在上部结构和基础之间设置铅芯橡胶隔震支座，利用支座在地震作用下的变形来吸收和耗散地震能量，阻止地震作用力传给上部建筑，从而降低地震的破坏力。消能减震技术加固法：该技术需在结构上附加各种阻尼器，通过阻尼器大量耗散地震传递到上部结构的能量，从而达到主体结构不受地震严重破坏的目的。

附加纤维加固法：纤维加固技术是指用结构胶把纤维片材粘贴在构件的表面，使纤维与构件协同受力抗震。该方法可以提高构件强度、刚度，并能够增加构件的延性。

高强钢铰线网－聚合物砂浆复合面层加固法：这是将预先编织好的钢绞线网张紧，然后敷设于加固的混凝土构件表面，然后再涂抹聚合物砂浆。通过聚合物砂浆与被加固构件－混凝土表面密实的粘合力，使钢绞线成为受力的主体。进而降低地震对建筑物的损害。

2.4变形缝处的加固：

常规的加固方法因为在变形缝处没有施工空间而无法使用，而且几乎所有加固方法都不能满足防震缝的缝宽要求，不能有效避免地震时缝两侧结构的互相碰撞。所以建议取消现有结构的变形缝，将缝两侧的结构连接成整体。

（1）现有结构的混凝土收缩都已经完成，仅存在温度应力问题，而处理温度应力，目前已有成熟的技术，所以采取措施后取消变形缝不会导致温度应力作用下结构的破坏。

（2）进行抗震加固的建筑物其沉降均已稳定，所以不会存在取消变形缝导致房屋沉降不均匀的现象。

（3）若取消变形缝使得建筑物结构不规则，则应通过构件的布置来进行调整，尽可能使结构符合规定的要求。对于难以调整的问题，可以进行必要的结构分析，采取加强修正措施加以解决。

与上述传统加固技术相比，新兴的加固技术有其优点，但也有其缺点。如隔震技术使用不便，消能减震成本昂贵，粘钢和粘贴纤维加固技术存在结构胶不耐高温的问题等。上述新型加固技术绝大部分未经受过实际地震的考验，故在抗震加固工程中，应在具体问题中详细研究，采用经济安全的加固方案。

3.结束语

加固建筑物是提高现有房屋抗震能力最有效的途径。传统加固方法对施工条件要求不高，经济实用，与原结构有较好的相容性，且经受了实际地震的考验，效果可靠，宜优先采用；而新型加固技术使用方便，应在合适的条件下稳妥采用。所以对于建筑物的防震加固施工应该综合考虑结构的实际现状和加固后的实际受力特点，同时要保证加固设施与建筑物材料能可靠连接，最大限度利用原有建筑物的承载力，使建筑物的加固安全、经济、合理、方便。

参考文献：

[1]张敬书工程抗震与加固改造第33卷第1期，2011（2）.

[2]薛彦涛范苏榕传统抗震加固技术与加固新技术介绍，中国建筑科学院，工程抗震研究所北京，100013.