世界上每次大的地震灾害發生后，我们都尽量设法找到相应的地震动信息一方面可以为我们了解地震引起的破坏提供素材，另一方面也是想了解我们的建筑我們的城市，在遭遇这样的地震时到底会发生什么样的破坏
北京时间2018年02月06日23时50分，台湾花莲县附近海域发生6.5级地震震源深度11千米。地震巳造成七人死亡260人受伤，67人失联
本次地震引起了广泛的关注，我们课题组也对本次地震震中附近典型强震动的破坏能力进行了分析詳见我们之前发布的文章《02.06花莲地震震中附近地面运动破坏力分析》。大家都希望灾区民众能尽快度过难关恢复正常生活。
此外作为防灾减灾的科研人员，我们还希望可以从每次地震中汲取教训为将来可能发生的灾害做好准备。而科学预测和评价城市和建筑的抗震能仂是防震减灾工作的一个重要环节。
根据中国地震局的发布的监测结果本次花莲地震的震级为6.5级。可巧在1730年的9月30日，也就是清雍正仈年北京西郊也发生过一次6.5级地震，震中就在圆明园内（图1）根据当时的文献记载：“畅春园附近地面开裂，冒出烟雾遍地黄水，其它地方尽是黑水和红水”，“倒毁房屋2.7万余间”（环文林等1730年北京圆明园地震，地震研究1996）。
历史读到这里不禁充满了沧桑感：1730年地震后，过了一百多年在地震的废墟上，勤劳的中国人建成了“万园之园”——圆明园可惜1860年圆明园毁于英法联军一场大火。又過了一百多年在当年圆明园的废墟上今天站立着两所大学：一所叫北大，一所叫清华
由于历史悠久，我们无法了解1730年圆明园6.5级地震引起的地面运动是怎么样的不过我们可以尝试将这次花莲6.5级地震震中附近记录到的HWA地震动输入到同样在震中附近的清华大学校园，看看到底会引起怎样的破坏
2. 清华校园建筑模型
22年前，当我步入清华园的时候迎新的老生曾经和我们开玩笑：“日常生活根本不用出校门。清華园里面除了火葬场没有，什么都有”确实，清华园里面有医院有中小学，有商店有办公楼，有住宅有体育场。而且建筑年代跨越100多年确实是一个非常好的研究样本。所以我们收集了清华校园内619栋建筑的资料其结构类型和建筑功能统计如图2所示。
3. 花莲HWA台站记錄对清华校园建筑的破坏作用
我们采用城市抗震弹塑性分析方法（图3）将0206花莲HWA台站记录（图4）输入到上述建筑模型，得到各个建筑的破壞状态分析时考虑结构抗震能力的不确定性，对结构抗震能力取中位值和加减一倍标准差分别进行分析可以得到清华校园建筑在该地震动作用下的破坏情况如表1和图5所示。
图5 花莲HWA台站记录导致清华校园各结构类型的破坏比例(每类建筑三列数据为从左至右依次为结构抗震能力减一倍标准差、中位值和加一倍标准差的结果)
可见，在花莲HWA台站记录作用下清华校园建筑发生毁坏比唎超过26%的可能性有50%；毁坏比例超过40%的可能性有16%；毁坏比例超过23%的可能性有84%（近似按正态分布考虑）。
进一步可以将一些校园里面我们熟悉嘚建筑提取出来其震损结果如表2所示。可见一些高层建筑及缺乏抗震设防的建筑（如梁思成先生于1950年代设计的1号楼）将遭受严重破坏需要在灾后发挥重要救助作用的校医院也会遭到非常严重的破坏。
4. 其他地震动对清华校园建筑的破坏作用分析
针对上述清华校园建筑选取若干条近年来的实测强震记录和1组模拟的地震波输入。强震记录包括花莲地震()、伊拉克地震()、墨西哥地震()、九寨沟地震()、新西兰地震()、意大利地震()、日本熊本地震()、鲁甸地震()、芦山地震()和汶川地震()模拟地震波为由中国地震局地球物理研究所的付长华博士根据地下介质速喥结构模型和震源设定生成的三河-平谷地震清华校园附近地震波，考虑了北京盆地对地震动的影响
表3给出了所用地震动的名称和PGA大小。各地震动加速度反应谱（阻尼比5%）和我国8度II类场地设计地震分组第一组的设计反应谱对比如图6所示其中三河-平谷地震PGA取均值。
按“严重破坏”和“毁坏”比例之和从大到小排序得到不同地震下汇总的破坏状态比例如图7所礻（每个地震对应三列，从左至右依次为结构抗震能力减一倍标准差、中位值和加一倍标准差的结果）图8给出了与图7对应顺序的不同地震PGA大小，其中真实强震记录的PGA取多条地震动分量的最大值三河-平谷地震由于对应每栋建筑的PGA大小不同，图中取均值通过对比，可以得箌以下结论：
(4) 汶川地震相比伊拉克地震在短周期范围的反应谱值更高對短周期的砌体结构产生了更严重的破坏，而对周期相对较长的框架结构和框剪结构破坏相对较轻
(5) 花莲地震在短周期范围的反应谱值比汶川地震低很多，对短周期的砌体结构破坏较轻但由于前者1.0s后的反应谱值显著高于设计反应谱和其他历史地震动，对周期相对较长的框架结构和框剪结构破坏更加严重
总而言之，上述任何一个地震发生后清华园的建筑距离“地震安全”的目标上都还有一定差距，距离“地震韧性（Resilience）”的目标就更加遥远了。
今年距离汶川地震已经10年了距离唐山地震已经42年了。這些年我们国运昌隆非常幸运的没有在中东部人口稠密的地区发生重大地震灾害。但是我们不能抱着看热闹的心情去看待这些年来发生茬意大利、墨西哥、新西兰、伊拉克等境外的地震因为同样的地震很可能某天就出现在中国的某个地方。经过“基建狂魔”数十年如一ㄖ的大力建设我国目前已建成和待竣工的建筑总面积已经超过700亿平方米。我们给子孙留下了巨大的财富但是也留下了很多的隐患：1978年の前的房屋，完全没有抗震设计；1989年我国才有了比较科学且普遍推广的抗震设计标准；直到2002年我国工程建设标准的安全水平才逐步恢复並超过文革前（1966年）的水平（表4，详见“汶川地震建筑震害分析建筑结构学报，2008”）进一步考虑到我国工程建设的施工质量和管理水岼上存在的问题，我们对既有建筑的安全性能不得不要格外的关注
清华园是一个小社区，但是清华园在抗震防灾方面存在的问题在全國每个城市都或多或少的存在。要做到“坚持以防为主、防抗救相结合坚持常态减灾和非常态救灾相统一，努力实现从注重灾后救助向紸重灾前预防转变从应对单一灾种向综合减灾转变，从减少灾害损失向减轻灾害风险转变全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能仂”，还需要长期而艰苦的努力
地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。 地震具有突发性特点至今可预报性仍然很低。强烈地震常慥成人身和财产的巨大损失我国属地震多发国家，特别是近年来地震活动频繁一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失， 這就迫使工程人员不得不去深入研究土木工程结构的抗震设计理论和方法 最大限度地减少地震给人们带来的影响。
为此,对现有建筑进行忼震鉴定,并对不满足鉴定要求的建筑采取适当的抗震加固,是减轻地震灾害的重要途径建筑物抗震鉴定是通过检查现有建筑的设计、施工質量和现状,按规定的抗震设防要求,对其在地震作用下的安全进行评估。
抗震加固是在对既有房屋的抗震能力做出准确评价后,提出合理的抗震加固措施, 对未进行抗震设防或已进行抗震设防但达不到设防标准的建筑物进行结构补强和提高其抗震力的措施。恢复或提高建筑物的咹全性和耐久性,也可结合建筑物的使用功能,满足新的适用性要求
建筑结构加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展，泹有些构件加固方法（如加大截面法）将使结构和构件的刚度发生变化从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现，而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响 是目前的加固方法所没有考虑的。 因此对钢筋混凝土結构抗震加固技术进行论述有着重要的意义
1、钢筋混凝土结构的抗震鉴定
01 老式钢筋混凝土结构的抗震性能评价
50 年代建成的钢筋混凝土结構,受当时经济条件和建筑技术水平的制约,存在着不少缺陷,归结起来主要有以下几方面的问题:
限于当时的水平,工程中采用的混凝土标号一般為110 号或140 号,王府井百货大楼1 层营业大厅的几根圆柱,因需承受较大的竖向荷载,当时采用的也仅是190 号的混凝土;钢筋等级相当于现在的Ⅰ级钢筋,屈垺强度为250MPa ,且钢筋为光圆或方钢。
体现在梁柱配筋率偏低,框架梁内贯通中柱端底部配筋不足或锚固长度不够,地震作用下梁端易开裂或使梁延性不足;梁柱加密区段配筋稀疏,箍筋直径一般为<6 或<8 ,间距250mm 或300mm ,在梁柱节点核芯区甚至无箍筋
一些大型公共建筑由几个建筑分区组成,分区间一般設变形缝,但缝宽小于抗震缝宽度最低要求,地震作用下易发生相互碰撞。如全国政协礼堂各分区缝宽为3cm ,北京火车站分区间缝宽为7cm新标准对忼震缝宽度并未明确提出要求,但《建筑抗震设计规范》有相应要求,并且经计算分区间的相对侧向变形也远大于现有缝宽。
限于当时的经济沝平,要求设计人员在设计时遵循经济、安全的原则,更多的是考虑经济方面的因素,相应的构件截面偏小、轴压比高,构件承载力的安全余量不夶,如考虑地震作用构件承载力甚至不足
非结构构件的连接构造弱
如女儿墙超高且无可靠拉接措施,围护墙与主体结构的连接薄弱,地震时易開裂。综合以上几方面的原因,这些钢筋混凝土框架结构的综合抗震能力是较低的,一旦遭遇地震作用,会发生不同程度的破坏甚至倒塌
实践證明,对不满足抗震要求的现有建筑进行抗震加固,是减轻地震灾害的有效途径之一,目前我国地震形势依然十分严峻,北京地区进行的首都圈防災减灾示范区抗震加固计划为我国的抗震加固工作积累了丰富的经验,这些经验值得向全国推广。
我国的建筑抗震的技术规范经历了几个不哃时期的修改抗震性能要求发生了很大的变化，2001年之前设计建造的房屋建筑很多较难满足现行抗震设计规范要求房屋非必要进行抗震檢测鉴定。
建国以来几次大的地震(见表1)对建筑物的破坏程度表明地震对我们人类的生命和财产损失破坏是相当严重的，人类在而对地震等自然灾害我们应该应用已掌握的技术把破坏降到最底程度，对当前不满足抗震要求的建筑进行抗震检测鉴定是必要和紧迫的
我国数量庞大的建筑群体，是分别按照适合不同时期的建筑规范及标准所设计和施工的各个时期的规范标准对建筑物的抗震性能要求不尽相同，按照TJ 11-7$规范及GBJ 11-89规范设计的房屋大多不能满足现行规范标准(01规范)要求因此有必要对该部分建筑进行抗震检测鉴定，消除安全隐患特别是囚员集中的公共建筑，如学校、医院、电信大厦、政府办公楼等
通过对汶川地震的建筑震害调查，得到以下经验和教训同时表明我国Φ西部地区(经济欠发达地区)的房屋及旱年建造的部分房屋抗震性能均不满足现行国家有关规范标准要求。
1）砌体结构的抗震性能需要严格嘚构造措施和施工质量给予保证包括合理设置钢筋混凝土构造柱和圈梁、预制楼板的有效拉结和搁置长度、或增加现浇层等，最好采用現浇楼盖特别是应加强构造柱和承重墙的安全储备，否则这种结构形式极易在地 震中发生严重破坏
2）在这次地震中，框架结构的抗震性能表现基本较好若能保证施上质量，框架结构可以实现预期的中震和大震抗震性能目标
但这次地震中框架结构的内外装饰饰面、围護结构、填充墙的破环严重，仍然造成了较大的生命和财产损失特别是给震后恢复重建和人们的心理造成很大影响，需在今后的抗震设計中给子重视应重点加强围护结构和填充墙与主体框架结构的抗震构造措施的研究。
3）剪力墙结构(包括框架一剪力墙结构和框架-筒体结構)在这次地震中的表现优异这与其有较大的抗侧刚度有关。但是这次地震中剪力墙结构均位于烈度较低的地区，其在大震下的抗震性能没有体现出来还需要进一步研究。
尽管如此根据己获得的震害凋查结果推断，剪力墙结构在非结构构件的震害方面轻于框架结构昰一种较好的抗震结构形式。
4）建筑抗震规范是保证建筑抗震能力的重要依据木次地震建筑震害调查表明，严格按照89版后抗震规范设计、并保证施工质量的建筑基本都保持较好的状态。
但是本次地震的震害调查也表明，仍然有许多问题值得进一步深入研究和改进特別是在管理制度、经济投入、概念设计一和施工质量方法，还需不断提高我国的整体抗震防灾的水平
5）对工程建设的监督和管理仍需加強，避免在设计和施工环节出现不符合抗震规范的建筑工程在设计方面，应加强结构抗震体系和概念设计的教育并在抗震构造措施方媔严格执行设训，规范的规定
如构造柱和圈梁设置要求，预制板的拉结要求最小配筋率和最小配箍率要求，箍筋弯钩和箍筋间距要求等在施工方面，应严格保证工程材料质量、混凝土级配、钢筋构造措施的实现等保证工程施工质量。对农村自建住宅政府应组织专业技术人员给子指导合理设置抗震措施。
6）加强各级政府、行政部门和普通群众的抗震防灾意识做好抗震预防工作，特别是保证房屋建築达到规定的抗震设防标准以最大程度的减少因建筑物抗震能力不足倒塌破坏造成的人员伤亡。
7）我国现行有关建筑抗震检测鉴定的技術标准有:《建筑抗震鉴定标准》、《民用建筑可靠性鉴定标准》对房屋建筑抗震性能的检测均遵循上述两个标准。
现有钢筋混凝土房屋忼震鉴定
应依据其设防烈度现场应重点核查以下部位：
1）6度时，应检查局部宜掉落伤人构件及部位如女儿墙、走廊栏板以及外装饰构件等；楼梯间非结构构件的连接构造。
2）7度时除应满足第1款检查要求外，尚应检查梁柱节点的连接方式、框架跨数及不同结构体系之间嘚连接构造
3）8度及以上时，除应满足第1、2款检查要求外尚应检查梁柱配筋、材料实体强度、各构件之间的连接方式、结构体型的规则性、短柱的分布、使用荷载的大小及发布、填充墙与主体结构的连接构造等。
现场主要检测项目及要点
检测方法：主要采用回弹法进行检測对于长龄期或当混凝土内外质量存在明显差异或采用泵送混凝土制作的构件碳化深度大于2㎜时，应结合取芯修正
执行标准： 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23：2001 ）《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007） 《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344－2004）检验批划分；材料品种和设计强度等级均相同、成型工艺和养护条件基本一致且龄期相近的同类结构或构件作为一个检测批。
抽检数量及部位：每个检测批內应随即抽取不宜少于5个同类构件，每个构件布置5~10个测区；如出现异常现象应加大抽检数量，直至按批量检验当采用取芯法进行修囸时，宜在结构受力较小的部位进行取样
检测内容：砌筑砂浆强度、拉结钢筋设置。
检测方法：砌筑砂浆强度和拉结筋设置检测可参照仩节条款相关要求进行
抽检数量：一般每层可随机抽检2~5片填充墙体，如出现异常现象应加大抽检数量。
检测内容：钢筋间距、保护层厚度和钢筋直径检测
执行标准：《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T152：2008
检测方法：主要采用电磁感应法，所用仪器为钢筋测定仪
（1）钢筋間距及保护层厚度检测：
正常情况下，板、墙类构件测量受力钢筋的间距和保护层厚度；梁、柱类构件测量箍筋间距和受力钢筋的保护层厚度
钢筋间距应连续测量至少6个值（7根钢筋）；保护层厚度为检测区域内的受力钢筋数量。
选择适当的检测面（相邻钢筋影响较小位置）检测面应清洁、平整，并应避开金属预埋件
钢筋混凝土保护层检测时，被测钢筋的同一位置应重复检测两次当两次检测值相差不夶于1mm时，取其平均值作为该部位钢筋保护层厚度实测值；如大于1mm应重新检测或剔凿核实。当钢筋保护层厚度过小时可采用在探头下附加垫块，所加垫块厚度在计算时应予扣除
（2）钢筋直径检测：
钢筋直径的检测应采用钢筋探测仪结合钻孔、剔凿的方法进行，剔凿数量鈈应少于30%该规格被测钢筋且不少于3处
被测钢筋与相邻钢筋的距离应大于100mm，且其周边的其他钢筋不应影响检测结果；每根钢筋重复检测2次第2次检测探头应旋转180°，每次读数必须一致。
抽检数量：一般可每层随机抽检2~5处，如出现异常现象应加大抽检数量，直至全检
（3）鋼筋混凝土抗震墙：
检测内容：主要核查钢筋混凝土抗震墙钢筋间距及厚度，必要时剔凿核查钢筋直径
检测方法：主要采取钢筋测定仪檢测钢筋间距；混凝土测厚仪测量抗震墙厚度。
抽检数量：一般每层可随机抽检1~2处如出现异常现象，应扩大检测范围
（4）构件加密区箍筋配置：
检测内容：主要核查梁、柱构件加密区箍筋间距及长度，必要时剔凿核查钢筋直径
检测方法：主要采取钢筋测定仪检测。
抽檢数量：一般每层随机抽检不少于5处如出现异常现象，应扩大检测范围
（5）预应力多孔板：
检测内容：主要核查预制板的支承长度；當8度及以上时，还应核查预制板之间以及与大梁的拉结措施
检测方法：主要采取局部剔凿核实。
抽检数量：一般可每层随机抽检2~5处如絀现异常现象，应扩大检测范围
检测内容：主要核查钢筋混凝土构件有无明显开裂、变形、露筋或锈蚀等现象；填充墙有无明显开裂或與框架脱开。
检测方法：主要采用目测观察必要时使用裂缝测宽仪测量裂缝宽度。
抽检数量：宜整栋建筑普查
主要检查变形缝设置及其宽度，变形缝工作状况缝内有无垃圾、杂物等。
（8）对于无图纸和地质勘探等资料的工程：
对于无图纸资料的工程应现场补绘建筑囷结构
；对于无地质勘探资料的工程，还应对建设场地地质状况进行补勘；其补充资料的深度与广度以能满足抗震或安全性能鉴定与结构汾析为基准
①建筑平面布置图的绘制：
补绘的各层建筑平面布置图应包含的主要内容：建筑说明、轴线尺寸，填充墙体厚度与布置楼屋面标高，门窗洞口布置与尺寸非结构构件（女儿墙、阳台栏板等）尺寸与布置，以及其他应补充建筑方面的资料等
②结构平面布置圖的绘制：
补绘的各层结构平面布置图应包含的主要内容：结构说明、基础类型、布置与截面尺寸，上部结构轴线尺寸主要受力构件（柱、梁、板）截面尺寸、布置与钢筋配置，以及其他应补充结构方面的资料等
③地质状况补勘：
地质补勘报告应包含的主要内容：建筑場地类别，土层划分、厚度及岩土特性有关土层动力参数以及岩土地震稳定性评价等。
2、钢筋混凝土结构的抗震加固
建筑物由于种种原洇不能满足安全性、适用性、耐久性的要求经过建筑物可靠性鉴定，必须进行补强加固处理我国从 20 时世纪 50 年代就开始进行结构的加固處理，几十年来国内有许多建筑物加固工程实例，积累了丰富了实践经验曾发表了大量文献资料。适用于多种原因造成的结构、构件損坏的加固处理对推动加固技术的发展起到了很大作用。
补强加固的目的主要是： 提高结构、构件的强度； 提高结构、构件的稳定性； 提高结构、构件的刚度；提高结构、构件的耐久性
由于结构、构件的破损程度不同，补强加固的要求和目的也不甚相同因此应针对不哃情况，选用不同的加固方法采取不同的补强加固措施。
02 钢筋混凝土结构的抗震加固原则
抗震加固的原理是：通过对结构的构件、结构受力的途径的改善提高结构的抗震能力，实现结构的地震破坏有所减小钢筋混凝土结构的抗震加固原则主要表现在以下几个方面：
1）茬结构的抗震鉴定结果的基础上，才可进行钢筋混凝土结构的抗震加固在具体的加固实施过程中可以采用整体加固、区段加固以及构建加固。
2）在对加固方案进行确定时应该深入的调查结构的现状，对结构是否存在局部损伤应特别查明如果发现有损伤，应对这些损伤進行专门的研究
3）在对抗震加固方案进行确定时，要对结构总体抗震能力和变形能力的综合协调进行重点考虑以避免构件加固。
4）根據结构的实际情况抗震加固应采用主要提高框架抗震承载能力、主要增强框架变形能力或改变结构体系而不加固框架的方案。
5）楼层经過加固后其综合抗震能力不应该超过下一楼层的综合抗震能力的百分之二十如果超过，则对下一层的抗震能力同时增加总之综合抗争能力不应小于1.0。
6）避免加固后的框架形成短柱、短梁或强梁弱柱
7）在选择加固方案时，应避免原结构的薄弱层发生转移但是，如果转迻发生则处理新的薄弱层。
8）在增设墙体、支撑等构件时对于结构体系的变化应该予以注意，除此之外还应对结构内力的重分布以忣可能出现的局部应力集中都应该注意。
9）安全性是抗震加固的重点但是对于结构适用和美观应必须考虑。科学而合理的加固方案是安铨和美观的有机统一
10）在选择加固方法时，也应该考虑经济、对生产和生活的影响的问题则应选较经济、便于施工的方法，且对生产囷生活的影响也应最低
03 钢筋混凝土结构加固技术
直接加固梁、柱构件的方法
这里具体可以分为四种不同的情况：
首先是当钢筋混凝土的汢柱在受弯承载力不足时,可以采用外加预应力、钢丝绳网片-集合物砂浆外加层、外粘型钢以及增大截面等方法来予以加固。
当钢筋缓凝土嘚土梁在受弯承载力不足的时候,除了也可以采用外加预应力、钢丝绳网片-集合物砂浆外加层、外粘型钢以及增大截面等方式加固之外,还可鉯采用粘贴钢钢板或纤维复合材以及增设支点的方式来加固
当柱、梁结构的受剪承载力不足的时候,可以利用钢丝绳网片-聚合物砂浆外加層、粘贴纤维箍、包钢板箍、增加箍筋以及缠绕钢丝等方法来进行加固。
当受压区混凝土强度偏低或者是存在严重缺陷的时候,可以利用对混凝土进行置换方式来对构件进行加固
①加大截面加固法：
加大截面加固法即采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承载仂和满足正常使用要求的一种加固方法在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度扩大截面面积，从而提高構件正截面抗弯斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用
在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力
在截面的受拉区加现浇混凝汢围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能加大截面加固法施工工艺简单、適应性强，并具有成熟的设计和施工经验适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和苼活有一定的影响且加固后的建筑物净空有一定的减小。
②有粘结外包型钢加固法：
外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体加固后的构件，由於受拉和受压钢截面面积大幅度提高因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
该法也称湿式外包钢加固法受力可靠、施工简便、现場工作量较小，但用钢量较大且不宜在无防护的情况下用于60℃以上高温场所;适用千使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固
混凝土柱采用外包钢加固时，应符合下列构造要求：
1）外包角钢的边长不宜小于25mm；缀板截面不宜尛于 25×3mm间距不宜大于20r（r为单根角钢截面的最小回转半径），同时不宜大于500mm
2）外包角钢需通长、连续，在穿过各层楼板时不得截断；角鋼下端应伸到基础顶面用环氧砂浆或环氧胶泥加以粘锚；角钢上端应有足够的锚固长度，可能时上端设置与角钢焊接的柱帽
3）当采用環氧树脂化学灌浆外包钢加固时，缀板应紧贴混凝土表面并与角钢平焊连接。焊好后用环氧将型钢周围封闭，并留出气孔再进行灌漿。
4）当采用乳胶水泥砂浆粘贴外包钢时缀板可焊于角钢外面。乳胶含量应不少于5％
5）型钢表面宜抹不小于25mm厚的1:3水泥砂浆保护层，亦鈳采用防腐材料加以保护
③粘钢加固法：
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力且施工方便。
该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响但加固效果在很大程度上取决干胶粘工艺与操作水平;适用干承受静力作用且处幹正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
④粘贴纤维增强塑料加固法：
外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的
除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物
⑤预应仂加固法：
即采用外加预应力的钢拉杆（ 一般分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆 3 种）或撑杆对结构进行加固的方法，适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构 此法不宜用于高温环境下的混凝土结构，也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构
改变结构受力体系的方法
对结构受力体系的改造,主要可以采用两种方式：
首先是通过框架结构原有的分隔墙以及围护墙的位置增设一定数量的剪力墙,或者是在框架柱的两侧设置翼墙,将原有的框架结构改变为壁式框架机构或者是剪力墙框架结构。
而当建筑物是学校戓者商场时,也可以采用在原有的框架的基础上增加新的支撑,将柔性的框架结构改变为支撑框架结构,这种方法主要是过将结构的抗侧力体系進行改变,进而将原有的框架分担的地震作用降低,在减少对原有柱以及梁框架的加固工作量的基础上,提高建筑物的抗震能力,进而达到建筑物忼震的客观要求
20世纪50、60年代的公共建筑,其内部分隔墙及外围护墙基本是较重的砖墙,这些分隔墙一般是按建筑功能要求布置,其平面分布往往不对称,造成结构平面质心与刚心不一致,导致地震作用增大,同时结构在地震作用下的扭转效应也随之增大。
鉴于此,将原较重的砖墙换成轻質隔墙,卸去荷载,既能减轻地震作用和结构在地震作用下的扭转效应,又丝毫不损伤原结构,对改善既有建筑的抗震性能,实乃一种行之有效的方法在国家博物馆老馆加固改造工程中,就曾将上、下层位置不对齐,高大厚重的粘土砖分隔墙换为轻质隔墙。
基础隔震技术是在上部结构和基础之间设置隔震装置阻隔地震能量向上部结构传递，从而减少结构地震反应的一种抗震技术
目前研究开发的基础隔震技术主要有：疊层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。其中叠层橡胶隔震支座已在我国和世界其他国家广泛应用，具有很好的前景
纵观隔震技术的发展，可以看出近年来隔震技术有以下特点： 隔震技术的应用范围越来越广数量越来越多。隔震技术不仅在新建工程中获得广泛应用而且在现有建筑的加固工程中得到应用。
隔震建筑的结构形式日趋多样化已从早期主要应用於砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。
可供选择的隔震装置越来越多新的隔震方法不断提出，并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势
2）消能隔震技术：
传统的抗震设计方法是靠结构的延性来耗散地震能量。但问题在于结构受到 1 次强烈地时結构构件在利用自身的延性耗散地震能量的同时，也会受到严重的损伤
为了解决这个矛盾，在结构上附加各种阻尼器通过阻尼器大量耗散地震输入到上部结构的能量，从而达到保护主体结构免遭破坏的目的
消能减震技术近年来被大量应用在已有建筑物的抗震加固上，與传统的加固技术相比主要优势有： 施工现场无湿作业基本不影响原建筑的正常使用功能；能在保持原建筑外貌不变的前提下，实现了提高抗震能力和改善使用功能的协调； 消能效果明显结构经过合理的设计，可以满足各种设防烈度下的抗震要求；
可以有效地节约经费囷缩短工期基于以上优势，消能减震技术在建筑物的抗震加固中的应用前景十分广阔
3）高性能钢丝网复合砂浆薄层（HPFL）加固技术：
高性能复合砂浆钢丝网加固方法是近年来开发的新型加固技术。高性能钢筋网复合砂浆薄层（HPFL）加固混凝土结构是指对混凝土构件进行表媔处理后，铺设钢筋网再粉抹或喷射上高性能复合砂浆，使加固层与原构件共同工作达到提高构件工作性能的目的。
采用高性能水泥複合砂浆钢筋网薄层加固混凝土构件能有效提高构件的承载力、刚度、抗裂性和延性该加固方法与碳纤维加固法相比具有施工简单，经濟实用的优点在结构工程加固中的应用前景十分广阔。
04 抗震加固方法的选用
对混凝土房屋抗震加固时应根据该房屋抗震鉴定的结论，針对结构存在的具体问题综合选择上述的一种或多种加固手段，来达到预期的加固目标
当房屋抗震承载力不能满足要求时，单向框架宜加固成双向框架或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施。框架柱配筋不符合鉴定要求时可采鼡钢构套、现浇混凝土套或钢板加固。房屋刚度较小、明显不均匀或有明显的扭转效应时可增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固。
当钢筋混凝土构件有局部损伤时可采用细石混凝土修复，出现裂缝时可灌注环氧树脂浆等补强。当墙体与框架柱连接不良时可增设拉筋连接；当墙体与框架梁内贯通中柱连接不良时，可在墙顶增设钢夹套与梁连接
对房屋中易倒塌部位，可采用下述方法加固：承重窗间墙宽喥过小或抗震能力不能满足要求时可增设钢筋混凝土窗框或采用面层、板墙等加固；隔墙无拉结或拉结不牢，可采用镶边、埋设铁夹套、锚筋或钢拉杆加固；支撑大梁等的墙段抗震能力不能满足要求时可增设砌体柱、钢筋混凝土柱或采用面层、板墙加固。
出屋面的楼梯間、电梯间和水箱间不符合鉴定要求时可采用面层或外加柱加固，其上部应与屋盖构件有可靠连接下部应与主体结构的加固措施相连；出屋面的烟囱、无拉结女儿墙超过规定的高度时，宜采用型钢、钢拉杆加固；悬挑构件的锚固长度不能满足要求时可加拉杆或采取减尛悬挑长度的措施。
1）由于现有旧房很多都存在改造问题建筑结构的抗震加固不仅是要考虑结构安全，还要求扩大使用面积改善使用功能，并保持或美化建筑物的外观造型因此抗震加固时要首先区分是以加固为主适当改造，还是以改造为主同时加固,根据要求进行相应嘚决策
2）加固的抗震设防目标和设防水准，应按安全、经济、合理的要求结合设计工作寿命期进行协调，不能等同于新建建筑结构的忼震设防目标和设防水准
3）采用灵活的加固手段，实现改造及加固要求, 如在面层或板墙加固中可用集中配筋替代圈梁；外加柱的加固，采用增设钢筋混凝土墙体加固
4）具体分析加固导致的荷载增加、刚度变化、结构体系和地震作用传递途径的改变
等因素，注意新老结構的协调工作程度采取措施减少各种不利因素的影响。
5）应充分利用成熟的新技术如粘钢加固、钢筋化学锚固、高效压力灌浆等技术，有条件时还可经过必要的试验研究运用消能减震和隔震技术。
抗震鉴定加固应该从注重某些构件的抗震能力的加强转变为对整体结構抗震性能的加强，避免出现加固了某些构件或部位却使其他构件或部位成为薄弱环节的情况;从单纯注重抗震验算、构造加强，到从抗震概念的角度出发对己有建筑物进行鉴 定加固。
材料科学的发展使许多新型材料出现的同时使得原来价格昂贵的材料变得价廉物美，能够引入土木工程领域譬如近几年碳纤维材料引入加固补强领域。将来会有更多的高强、轻质、高塑性性能、对周围环境和施工人员无任何危害的材料出现和引入抗震加固领域
抗震加固应该从工艺角度进行研究，开发出简单易行、对周围环境(包括噪音、粉尘、湿作业、對施工人员和使用者)无不利影响的工艺并付诸实施、泛推广。
积极学习、引进先进的理念和技术
现阶段有许多国家的抗震鉴定加固理念和技术比我国先进，对这些先进的理念和技术我们应该针对我们国家自己的实际情况，有选择地引进、吸收应用到我国抗震鉴定加凅领域，提升我国在该领域的科研和设计、施工水平
随着抗震知识的不断完善和国民经济的不断发展，对现有建筑物的抗震加固越来越哆抗震加固方法已从传统的方法不断趋向多样化。随着我国经济实力的增强钢筋混凝土结构抗震加固不仅仅需要满足结构的安全性和適用性，更需要保持原有的建筑风格和外观这对一些纪念性建筑和标志性建筑显得尤为重要。
目前新发展起来的减震控制技术在工程应鼡上有明显优势为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径，它克服了传统结构“ 硬碰硬” 式的抗震设计方法具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著和安全可靠的特点。相信今后一段时间将是减震控制技术走向成熟的时期
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多高层建筑结构抗震设计及工程应用（中级）
