论建筑结构的抗震

薛育璞

一、工程概况

该建筑为二类建筑，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，安全等级为二级，地基基础设计等级为乙级，抗震等级为二级，防火等级为Ⅰ级，防水等级为二级。采用框架结构，其中地上八层，地下一层，总建筑面积7424.18m2，首层建筑面积911.82m2，总建筑高度24.458m。该建筑于2012年受到过6.3级地震的影响，为了验证其抗震性能，对其进行了抗震性能鉴定和相应的加固。

二、抗震性能的鉴定

《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009中对抗震鉴定项目进行了规定，抗震鉴定时，下列薄弱部位应重点检查：6～9度时，应检查局部易掉落伤人的构件、部件；7～9度时，除符合上述要求外，尚应检查梁柱节点的连接方式及不同结构体系之间的连接构造；8、9度时，除符合上述要求外，尚应检查梁、柱的配筋，材料强度，各构件间的连接，结构体型的规则性，短柱分布，使用荷载的大小和分布等。

且钢筋混凝土房屋的外观和内在质量宜符合下列要求：梁、柱及其节点的混凝土仅有少量微小开裂或局部剥落，钢筋无露筋、锈蚀；填充墙无明显开裂或与框架脱开；主体结构构件无明显变形、倾斜或歪扭。另外，钢筋混凝土房屋可按结构体系、结构构件的配筋、填充墙等与主体结构的连接及构件的抗震承载力，对整幢房屋的综合抗震能力进行两级鉴定。符合第一级鉴定的各项规定时，可评为满足抗震鉴定要求；不符合第一级鉴定要求和9度时，应由第二级鉴定做出判断。当砌体结构与框架结构相连或依托于框架结构时，应加大砌体结构所承担的地震作用，再按本标准第5章进行抗震鉴定；对框架结构的鉴定，应计入两种不同性质的结构相连导致的不利影响。砖女儿墙、门脸等非结构构件和突出屋面的小房间。由于该建筑受到过地震的影响，现要对其抗震性能进行科学检测和鉴定，以明确其使用年限和强度指标。检测的项目主要有：填充混凝土砌块墙、砂浆和混凝土强度，检测结果见表2。由表2可以看出，填充混凝土砌块的强度尚未降低，但使用的混合砂浆和混凝土均有较大的强度降低现象，这些降低现象不可避免地会引起建筑结构抗震性能的降低。

按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009对其结构进行了初次鉴定，鉴定结果如下：一、首层和第二层边框架柱抗剪强度低；二、电梯井处的构造梁强度降低；三：中间走廊上部梁挠度稍大，针对以上情况，需要采取二级鉴定并采取有效的抗震加固措施。随后，通过二次鉴定，首层结构和第二层结构的综合抗震能力指数小于1，不满足抗震要求。最后进一步通过结构验算，得出初次鉴定结果的可靠性和真实性。为了更加直观的对其结构抗震进行分析，有必要采取室内模型振动试验进行研究。

三、室内模型振动试验

室内模型振动试验主要采用TT振动试验机进行，结构模型的制作按照相关规定结合结构原始尺寸采用小比例缩小。模型尺寸为长88.4cm，宽41.4cm，高49.0cm。通过施加正弦波和三维振动对其抗震性能进行试验，振动时间设为20s。通过对震后结构的仔细检查和分析，结果证明：首层和第二层的边框架柱存在变形较大；电梯井处构造梁有破坏迹象；走廊上部构造梁下部裂缝较大，且挠度大。充分证明了抗震鉴定和结构验算的科学性和可靠性。因此，有必要采取相应的加固措施对其进行稳固处理。

四、加固措施

针对以上鉴定和验算结果表征的潜在隐患，采取相应的加固稳固措施迫在眉睫。在参考《建筑抗震设计规范》GB50011-2001、《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008、《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009和文献的基础上，针对各个薄弱环节的位置和特点提出了相应的有效加固措施。边框架柱的加固措施主要是为了提高其水平抗剪性能，采取墙外扶壁柱加固法，不仅提高了框架柱的尺寸，增强了结构的整体刚度，更增大了其水平剪切面积和美观性，抗剪性能的提高利于结构的抗震。

电梯井处的构造梁采取植筋并适当增大其截面积，或用U型槽钢板通过对拉螺栓进行加固，施工方便。走廊上部的构造梁由于属于“准暗梁”，即下部超出楼板的尺寸较小，植筋和U型槽钢板加固均无从下手，主要使用角撑型钢，其中型钢一端施加于走廊两旁的框架柱上的卡口中，另一端通过浅U型钢支撑于“准暗梁”上，采用分段间断支撑。通过以上加固措施，按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009的要求对其结构进行了再一次的鉴定检验，结果显示加固措施是有效的，满足工程抗震要求。

五、结束语

建筑抗震是进行工程设计和建设的前提，抗震性能的好坏对结构的强度、刚度和稳定性起直接决定作用。因此，对结构进行抗震性能鉴定和加固势在必行。文章通过对震后八层框架结构的检测和抗震鉴定，找出了其薄弱环节，并针对每种问题提出了有效的加固措施，使得建筑结构的抗震性能有了改善，这些研究内容可为类似工程的抗震鉴定和加固提供参考和借鉴意义。