戚俊宇

[摘 要]本文分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)方法、提高側(cè)向強(qiáng)度和變形能力及增加延性支捧體系方法，以及砌體結(jié)構(gòu)抗震加固的主要技術(shù)方法等。

[關(guān)鍵詞]建筑物；鋼筋混凝土；砌體結(jié)構(gòu)；抗震加固；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU746.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）18-0204-01

1 引言

在建筑物抗震加固上，經(jīng)過近幾年的發(fā)展。方法已從傳統(tǒng)的形式不斷改變成了多樣化的形式，其抗震加固材料也由單一的砌體、鋼筋混凝土等，逐步向新型加固材料的方向發(fā)展。這使得建筑結(jié)構(gòu)的加固強(qiáng)度更高、材料成本更低、合理性更好。在此，就鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)的建筑物的抗震加固技術(shù)方法進(jìn)行探討，以促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)加固的實(shí)際應(yīng)用。

2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)方法

2.1 增加構(gòu)件和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固

1）對(duì)原有框架新增加鋼支撐。有的建筑物需較大敞開洞口（像學(xué)校、商場(chǎng)等）的，加固時(shí)多采用這種方法。所支撐的形式有：X型、K型、開口型等形式。這種加固技術(shù)方法的特點(diǎn)在于：一是能提供很大的強(qiáng)度和剛度；二是容易達(dá)到采光要求；三是質(zhì)量增加相對(duì)較小，進(jìn)而使加鋼支撐所增加的基礎(chǔ)費(fèi)用減少；四是鋼支撐可以先預(yù)制，顯然可縮短工期和減少施工面。

2）對(duì)原有框架填充或新加剪力墻。因剪力墻可以是現(xiàn)澆、預(yù)制鋼筋混凝土或配筋砌體，這樣就減少了預(yù)制構(gòu)件的操作占用空間。剪力墻可以焊接與上下粱連接，或與周邊梁柱連接，但錨筋或錨栓的強(qiáng)度必須滿足要求。

3）在住構(gòu)件上外包鋼筋混凝土圍套。采用這種方法能顯著提高構(gòu)件強(qiáng)度，但是僅在層間柱加圍套，而未新加鋼筋（或其它）等穿透樓板時(shí)，只能提高軸向與剪切強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度得不到改善，因而需在樓板上鉆洞，將新加鋼筋穿過洞口，再在粱柱節(jié)點(diǎn)澆筑新混凝土提高彎曲強(qiáng)度；在加固梁時(shí)，加鋼綴條則能顯著提供抗剪強(qiáng)度，特別是重力荷載下，假如所受荷載是往復(fù)的（像地震荷載、風(fēng)荷載等），對(duì)其進(jìn)行整體圍套時(shí)更為合理。使用這種加固，基礎(chǔ)和梁柱節(jié)點(diǎn)也需要詳細(xì)的設(shè)計(jì)加固，因施工復(fù)雜，其費(fèi)用也高些。

4）采用粘貼碳纖維加固。碳纖維加固則是近年來發(fā)展的新型加固技術(shù)方法，它施工便捷、增加的截面尺寸小、強(qiáng)度又高，因而被廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土板、粱等的補(bǔ)強(qiáng)加固。但是，碳纖維長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃，所以處于特殊環(huán)境（高溫、腐蝕、放射等）下的混凝土加固，應(yīng)遵守國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。碳纖維片材（含碳纖維布和碳纖維板）應(yīng)用配套樹脂類粘結(jié)材料與混凝土牢固粘結(jié)，并要加表面防護(hù)材料。原理：在混凝土表面粘貼碳纖維，使其與混凝土共同工作，如此碳纖維與混凝土的粘結(jié)以及端部錨固就非常重要了，這能防止碳纖維與混凝土出現(xiàn)過早剝離而影響加固效果。除此之外，還要注意碳纖維的粘貼方向：在梁、板等構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固時(shí)，其纖維方向與加固處的受拉方向應(yīng)一致；采用封閉式粘貼、U型粘貼或側(cè)面粘貼對(duì)梁、柱構(gòu)件進(jìn)行受剪加固，其纖維方向宜與構(gòu)件軸向垂直。這是值得注意的地點(diǎn)。

5）采用高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)、滲透性聚合物砂漿加固。高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)是由高強(qiáng)不銹鋼絞線編織成的鋼絞線網(wǎng)，其強(qiáng)度高、不銹蝕、運(yùn)輸和施工也方便。而滲透性聚合物砂漿則為無機(jī)材料，與混凝土材料粘結(jié)性能良好，耐久性還好，并耐高溫。這些材料都可以進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，直接運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加固施工即可。主要優(yōu)點(diǎn)：一是高強(qiáng)鋼絞線強(qiáng)度高，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度約為普通鋼材的5倍左右，因此加固后對(duì)結(jié)構(gòu)自重增加的很??；二是易于大規(guī)模機(jī)械化施工，在結(jié)構(gòu)加固的過程中還不影響建筑的使用，對(duì)被加固的母體表面也沒有平整要求，而節(jié)點(diǎn)處理又方便，還可以加固有缺陷或強(qiáng)度低的混凝土結(jié)構(gòu)；三是通過抗彎加固不僅可以顯著地提高承載力，而且還可以顯著地提高剛度，這是碳纖維加固所無法相比的。

6）采用聚合物浸漬混凝土加固技術(shù)。采用這種方法還是以普通混凝土為基材，以有機(jī)單體為浸漬液滲入混凝上內(nèi)部，并且聚合而成的一種有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料。因有機(jī)單體滲入混凝土內(nèi)部，并且聚合后基本填滿了混凝土原有的空隙，所以這就極大地改善了混凝土的微觀力學(xué)結(jié)構(gòu)，顯然浸漬混凝土能顯著提高原混凝土基材的力學(xué)強(qiáng)度。

2.2 增加建筑物構(gòu)件變形能力的措施

焊接鋼絲網(wǎng)外澆混凝土形成套箍（繞絲法）、新加鋼板箍或鋼條箍、碳纖維封閉、加高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)、用滲透性聚合物砂漿封閉等，這幾種抗震加固方法主要目的都是提高抗剪能力以及約束混凝土，以提高構(gòu)件的延性，而不是為了側(cè)向強(qiáng)度的提高。至于鋼筋混凝土圍套、鋼圍套，則主要用于提高側(cè)向強(qiáng)度與剛度。兩者的主要區(qū)別在于后者更注重于形成“套箍”，這能起到“約束”原混凝土的作用。實(shí)際上，后者也能起到一些提高側(cè)向強(qiáng)度和剛度的作用；后者在約束混凝土柱時(shí)，通常在柱頭與柱腳留有間隙（提高強(qiáng)度的鋼筋混凝土圍套加固方法，必須有鋼筋穿過樓板并澆筑混凝土，不允許有間隙），不僅提高了構(gòu)件剪切強(qiáng)度，且保持有一定的彎曲強(qiáng)度，這樣由于增大了構(gòu)件的剪彎強(qiáng)度比從而也提高了構(gòu)件的延性效果。

2.3 提高側(cè)向強(qiáng)度和變形能力及增加延性支捧體系方法

如今在已有框架中安裝鋼支撐這種方法，已被廣泛地用在鋼筋混凝土抗震加固中。比如一個(gè)“Y”型延性支撐為例，其支撐系統(tǒng)包括剪切板與鋼支撐架。剪切板由于其本身的塑性變形而能耗散大量地震能量，這樣就能有效地提高框架的強(qiáng)度、剛度和延性，甚至耗能能力。所以近年來不少專家學(xué)者對(duì)消能減震裝置也進(jìn)行了大量研究，從而出現(xiàn)了各種各樣的消能器、阻尼墻等。因其本身的構(gòu)造特點(diǎn)，能耗散大量的地震能量，用各式消能器代替剪切板的工程也就不斷出現(xiàn)了。根據(jù)發(fā)展方向，采用該法進(jìn)行消能減震也會(huì)越來越被應(yīng)用在已有或新建建筑。

3 砌體結(jié)構(gòu)抗震加固的主要技術(shù)方法

久性支撐加固現(xiàn)代配筋砌體結(jié)構(gòu)是可以承受地震作用的，但是老的砌體結(jié)構(gòu)由于未設(shè)置如圈梁與構(gòu)造柱之類的配筋構(gòu)件，因而遭遇地震時(shí)容易發(fā)生脆性破壞，對(duì)其應(yīng)進(jìn)行加固，以提供更高的強(qiáng)度和延性。一般加固措施包括：①加鋼筋混凝±柱約束砌體；②加鋼板約束砌體；③用鋼筋混凝土或鋼圍套；④加現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平疊合層和粱，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性；⑤用鋼拉桿內(nèi)部拉結(jié)砌體墻。在當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)承重墻體上有水平鋼筋混凝土粱時(shí)，新加的鋼筋混凝土構(gòu)件是最好的加固方法，因?yàn)檫@時(shí)原鋼筋混凝土梁與新加鋼筋混凝土柱對(duì)原砌體墻產(chǎn)生約束，從而顯著的提高了承載能力。再說，重新加鋼筋混凝土框架也是一種很好的加固方法。遇到緊急加固砌體結(jié)構(gòu)時(shí)，采用鋼板約束則是最快捷最有效的方法。鋼筋混凝土或鋼圍套能增加結(jié)構(gòu)抗側(cè)力。而對(duì)于混凝土圍套，則可以采用澆筑或噴射的方法。條件具備時(shí)，可以加現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平疊合層與梁，這是提高結(jié)構(gòu)整體性的有效措施；條件不具備時(shí)，可在樓板底用鋼拉桿（鋼筋）內(nèi)部拉結(jié)砌體墻，也可以達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的要求。但是，對(duì)于未配筋砌體結(jié)構(gòu)出入口上部的女兒墻，它的加固也很重要，這可以考慮在女兒墻與屋頂間加支撐體系。

4 結(jié)束語

對(duì)于建筑物鋼筋砼與砌體結(jié)構(gòu)抗震的加固技術(shù)方法，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，且通過檢測(cè)而定。至于具體選擇哪種方法來加固，需要綜合考慮，可以本著滿足強(qiáng)度要求，施工方便、經(jīng)濟(jì)成本低的角度來衡量確定。

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