结构抗震加固技术的注意要点

结构抗震加固技术的注意要点

对抗震加固常用方法的缺点作一说明：

1抗震加固传统的加固技术的缺点：

（1）结构内新设剪力墙：

较大的增加结构自重，要考虑基础承载的可能性。

（2）有的柱子的两侧增设侧墙：

有可能使梁的跨度减少形成梁的剪切破坏。

（3）原有的柱子外包套筒：

楼板开洞，施工难度较大，加固角钢下端锚入基础，上端的锚固措施较为困难，容易损伤原有结构；

（5）原有的梁外包套筒：

使用面积减少，自重增加

（6）结构内附加斜撑的框架

施工复杂，可能影响建筑空间。

综合比较以上加固方法，见下表

表6 原有建筑物典型抗震加固方法的特点和加固效果

作为加固效果的目标 特点

主要目标

加固方法

增加

强度 改善

延性

增加强度

改善延性

成本所需工期

增加

重量

是否要耐火层

柱加固 1 2 3 便宜短 少 不要

增设墙 2 1 2 稍高长 多 不要

增设斜撑 2 2 2 高 能缩短 少 视情况而定 图中：1：不容易或不合理 2：可能有效 3：可能，但不一定合理

2、结构抗震加固新方法的缺点

（1）消能减震抗震加固

在建筑物的抗侧力结构中设置消能部件（由阻尼器、连接支撑等组成），通过阻尼器局部变形提供附加阻尼，吸收与消耗地震能量。这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。相应的加固设计称为“消能减震加固设计”。

消能部件的置入，不改变主体承载结构的体系，又可减少结构的水平和竖向地震作用，不受结构类型和高度的限制，在新建和建筑抗震加固

．．．．．．．．．中均可采用。

消能器及其连接构件应具有耐久性能和较好的易维护性。

采用消能减震设计时，输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部分则转换为结构的动能和变形能。这样，也可以达到降低结构地震反应的目的。

阻尼器有粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器、电流变、磁流变阻尼器等。

存在问题：

（1）目前一般所用粘弹性阻尼器进行消能减震加固，粘弹性阻尼器对温度变化较敏感，随着温度上升，粘弹性阻尼器的拉力下降，在小振幅长时反复变形时，或连续多次反复大变形时，吸收能量的效率可能下降。

（2）设置在门窗洞口时，对建筑立面有影响。

（3）铅阻尼器在制造和使用过程中对人体或环境有一定的危害。

（2）碳纤维抗震加固

（1）碳纤维的缺点是没有屈服台阶，无法指望得到吸收能量的塑性变形。

因而把它用在塑性铰处的主筋上是不妥的。

（2）碳纤维上的力均匀，避免稍微增加的应力集中使它各个击破地断裂，要在碳纤维内浸透环氧树脂，而环氧树脂的耐火性较差。

（3）碳纤维对基底的平整度要求较高，要和基层密贴，对施工水平要求较高。

（3）隔震加固

隔震，即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。地震时，隔震结构的震动和变形均可只控制在较轻微的水平，从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。

隔震器的作用是支承建筑物重量、调频滤波，阻尼器的作用是消耗地震能量、控制隔震层变形。隔震器的类型很多。目前，在我国比较成熟的是“橡胶隔震支座”。

表7 隔震房屋和抗震房屋设计理念对比

抗震房屋 隔震房屋

结构体系 上部结构和基础牢牢连接削弱上部结构与基础的有关连接

科学思想 提高结构自身的抗震能力隔离地震能量向建筑物输入

方法措施 强化结构刚度和延性 滤波

隔震体系能够减小结构的水平地震作用，已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明：“隔震”一般可使结构的水平地震作用降低

60％左右，从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏，提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增加震后建筑物继续使用的能力。

隔震加固值得注意的问题：

（1）隔震结构主要用于体型基本规则的低层和多层建筑结构。日本和美国的经验表明，不隔震时基本周期小于1.0秒的建筑结构减震效果与经济

性均最好，对于高层建筑效果较差。

（2）硬土场地较适合于隔震建筑；软弱场地滤掉了地震波的中高频分量，延长结构的周期有可能增大而不是减小其地震反应。墨西哥地震就是一

个典型的例子。我国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的反应谱周期均较小，故都可建

造隔震建筑。

（3）效果虽好，但用在一般建筑物成本太高。