高層建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法研究進(jìn)展

胡彬

【摘 ?要】國家對建筑施工的質(zhì)量要求是很高的，小到零部件，大到設(shè)備設(shè)施，都有嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工要求。從支撐架的材料選擇來看，要選擇硬鋼結(jié)構(gòu)，這樣可以減少變形的可能，同時能抵御腐蝕。由于支撐架是由材料拼接而成的，設(shè)計人員還要保證拼接的關(guān)節(jié)能夠承受一定的重點(diǎn)，不懼彎曲和變形。建筑工程的腳手架施工有國家標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)生產(chǎn)是重要內(nèi)涵，而扣式支撐架基本可以滿足施工的各種要求，在目前建筑行業(yè)的到了廣泛標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)抗震;加固方法;研究進(jìn)展

中圖分類號：TU973 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著現(xiàn)代城市中心區(qū)域的高層建筑的廣泛應(yīng)用，高層剪力墻結(jié)構(gòu)得到了大范圍的推廣。由于剪力墻結(jié)構(gòu)在豎向地震作用、水平地震作用和偶然偏心地震作用下，具有抗側(cè)剛度大，承載力高，變形特性好，抗震耗能水平高等特點(diǎn)，有效提升了高層住宅的抗震性能。但基于傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)自身剪力墻構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)布置不夠靈活、施工周期長等缺陷，使得設(shè)計優(yōu)化成為必然趨勢。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)

一是結(jié)構(gòu)受力狀況。超高層建筑結(jié)構(gòu)整體的柔性和承載力受建筑受力均衡性的影響，建筑受力均衡性對在強(qiáng)震環(huán)境下超高層建筑的穩(wěn)定性有重要的影響，因此我們在對超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要切實(shí)關(guān)注受力狀況，加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接點(diǎn)之間的受力狀況的監(jiān)測，確保強(qiáng)震環(huán)境下臨時能量對超高層建筑的沖擊，確保受力平衡，保障主體結(jié)構(gòu)的完整性。二是軸向變形問題。超高層建筑的豎向載荷大，能夠使得柱中引起較大的軸向變形，進(jìn)而影響連續(xù)梁彎矩，這一方面會造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，另一方面還會造成跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值的增大，同時也對預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響。因此，我們要加強(qiáng)軸向變形的計算，從而及時調(diào)整下料長度，調(diào)整結(jié)構(gòu)剪力和側(cè)移的影響。三是結(jié)構(gòu)延展性。結(jié)構(gòu)延展性是超高層建筑的一個重要設(shè)計指標(biāo)，與低層樓房相比高層樓房結(jié)構(gòu)更加柔軟，這導(dǎo)致其在地震作用下的變形也更大，為了避免地震情況下的倒塌，使超高層建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形后仍然具有一定的變形能力，需要我們在構(gòu)造上采取一定的措施來提高建筑的延性。

2設(shè)計原則

（1）整體性原則。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作時，為了給予其科學(xué)指導(dǎo)，則需要設(shè)計人員遵循整體性原則。在這種設(shè)計原則的支持下，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計人員可通過對剪力墻、框架柱、豎向構(gòu)件功能特性的考慮與合理設(shè)置，完成好相應(yīng)的設(shè)計工作，滿足高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的抗震性能可靠性要求。同時，通過對整體性原則要求下高層建筑結(jié)構(gòu)方面的抗震設(shè)計，可使其豎向構(gòu)件與高層建筑的整個結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，健全相應(yīng)的抗震設(shè)計方案。（2）剛度原則。為了避免地震作用力對高層建筑結(jié)構(gòu)造成較大的威脅，加大其結(jié)構(gòu)問題發(fā)生率，則需要設(shè)計人員在剛度原則的指導(dǎo)下，積極開展相應(yīng)的抗震設(shè)計工作。在此期間，應(yīng)做到：充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用中可能出現(xiàn)的變形問題，加強(qiáng)其變形控制，針對性地開展結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計工作，有效應(yīng)對地震作用力的影響，促使高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計更加科學(xué)。同時，高層建筑的填充墻應(yīng)采用輕質(zhì)材料，減輕結(jié)構(gòu)總重量，以此減少高層建筑在受風(fēng)荷載及地震作用時的內(nèi)力及變形影響，提高高層建筑結(jié)構(gòu)剛度的同時細(xì)化其抗震設(shè)計內(nèi)容。（3）規(guī)則與均勻原則。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計工作進(jìn)行中，通過對規(guī)則與均勻原則的考慮，可使這類建筑結(jié)構(gòu)的豎向布局更加合理，有效應(yīng)對結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度變化，避免側(cè)向剛度突變對高層建筑抗震性能造成不利影響。同時，為了避免為避免高層建筑在地震作用下產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)，則其平面布置使應(yīng)滿足這些要求：采用地震作用影響較小的平面形狀，且平面布置應(yīng)規(guī)則、對稱，避免質(zhì)量和剛度分布不均勻;地震力不同作用方向上的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度不宜差距過大，平面長度不宜過長。

3建筑框架剪力墻特點(diǎn)分析

抗震加固措施指的是為使現(xiàn)有建筑工程達(dá)到規(guī)定的抗震設(shè)防要求所采取的增加強(qiáng)度、提高延性、加強(qiáng)整體性和改善傳力途徑等措施。

3.1框架剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

框架剪力墻建筑是需要一定數(shù)量的剪力墻來完成，具有不容易被拆遷和安放，靈活性較差的缺點(diǎn)，該建筑結(jié)構(gòu)將以前的剪力墻與框架結(jié)構(gòu)相結(jié)合，具備其各自優(yōu)點(diǎn)，并且通過實(shí)踐證明可有效的運(yùn)用到建筑行業(yè)中。

3.2框架剪力墻建筑受力特點(diǎn)

從主觀上看，框架剪力墻是與地面互相垂直存在的結(jié)構(gòu)，并且結(jié)構(gòu)中心都為空心狀態(tài)，當(dāng)受力較大時，承受不住導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。

3.3抗震性能

我國地面景觀建筑規(guī)定中對剪力墻建筑抗震等級都有所規(guī)定，所以要對框架剪力墻建筑剛度比例進(jìn)行規(guī)范合理的設(shè)計，這為變電站地面建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)中最重要的部分。

3.4地面建筑剛度特征

在一般的情況下，當(dāng)變電站地面建筑物底部長度占總長度的四分之一時，框架剪力墻建筑與普通墻面具有一樣的抗壓力時，會影響建筑的整體剛度，為此必須標(biāo)注該建筑的抗震等級，當(dāng)?shù)孛娼ㄖ锏撞块L度占總長度的四分之三時，此建筑物結(jié)構(gòu)剛性較小，這時應(yīng)該采取一定的措施進(jìn)行減震測試。

4建筑結(jié)構(gòu)抗震加固措施

4.1注漿加固法

該技術(shù)出現(xiàn)較早，其是注漿技術(shù)的應(yīng)用，在早期的工程建筑中，該技術(shù)被普遍的使用。隨著建筑行業(yè)質(zhì)量要求的不斷提高，現(xiàn)代建筑技術(shù)不斷的創(chuàng)新，注漿技術(shù)也不斷的創(chuàng)新與完善，該技術(shù)主要應(yīng)用于混凝土建筑中，在存在縫隙或水分的巖石或土顆間，利用注漿管將漿液輸送至地基中，通過漿液的作用將地基縫隙填滿或者將其中的水分逼出，在漿液凝結(jié)后，其與建筑充分結(jié)合，完成對建筑結(jié)構(gòu)的加固。

4.2直接加固技術(shù)

纖維加固技術(shù)在運(yùn)用時通常要與粘貼的形式相結(jié)合，對材料在受拉位置進(jìn)行固定，很大程度的提升與房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)的承載力和抗拉力，從而實(shí)現(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)的加固。在運(yùn)用這種技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的過程中，能夠體現(xiàn)非常突出的抗?jié)裥院湍透g性，在不影響混凝土結(jié)構(gòu)的同時，也能節(jié)約很多成本。在實(shí)際施工過程中，需要設(shè)置專門的防火處理系統(tǒng)，對粘貼的鋼板進(jìn)行持續(xù)敲擊，通過超聲波的探測，從而能實(shí)時監(jiān)控粘貼的實(shí)際效果。在對截面進(jìn)行加固的過程中，主要是通過與混凝土結(jié)構(gòu)受彎曲的面積相結(jié)合，增加截面的高度，通過不斷加強(qiáng)正截面的抗彎能力，與此同時，在實(shí)際加固過程中對原結(jié)構(gòu)抗彎能力進(jìn)行加強(qiáng)，通過不斷改善混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)性能，從而能夠增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。在對截面進(jìn)行加固的過程中，不但可以體現(xiàn)出工藝的簡潔性，同時也能體現(xiàn)出較明顯的實(shí)用性。

結(jié)束語

近三十年來，我國城鎮(zhèn)化進(jìn)行不斷加快，高層建筑項目不斷增加，這很好地解決了廣大群眾的居住和辦公問題。由于高層建筑可容納人口多、設(shè)備集中、成本造價高，如果高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計不合理，一旦出現(xiàn)強(qiáng)震，就會造成嚴(yán)重的經(jīng)損失，危害人民群眾的生命財產(chǎn)安全，由此可見，研究高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和加固措施具有是否重要的意義。

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