试论混凝土整体置换法在结构加固中的运用

文/闫旭龙，山东同正勘察设计有限公司

什么是抗震加固呢？它又能带来什么好处呢？抗震加固的定义不难理解，就是指对那些还没有进行抗震设防或虽然进行抗震设防但未达到抗震设防标准的建筑物, 进行结构补强来增强其抗震能力的措施。但要说明的是抗震加固是在抗震鉴定的基础上进行的,抗震鉴定结果决定了是否要进行抗震加固。 而抗震加固的好处是显而易见的：即可以极大地降低地震对建筑物的破坏, 从而减少人员伤亡和人们财产损失，同一个建筑进行加固的部位和没有进行加固的部位在地震时的表现是截然不同的。

1 钢筋混凝土结构的抗震加固原则

抗震加固从根本上来说就是通过改善结构的构件、结构受力等因素,来提高建筑结构对地震的抵御能力,减小地震的迫害和杀伤力。以下列举了抗震加固的原则:

1.1 抗震加固是有前提的，要看对建筑物结构的抗震鉴定结果如何，首先抗震鉴定是对建筑物在地震作用下进行安全性评估，检查内容主要包括建筑的设计、建筑的施工质量及其使用现状,最后会以抗震鉴定的结果为依据来做针对性地加固，可以选择整体加固、区段加固或者是构件加固。

1.2 抗震加固是首先要考虑结构总体抗震能力和变形能力的综合协调，然后要检查结构的现状尤其应查明结构是否存在局部损伤,对已有的损伤应进行专门的研究。重中之重是在确定结构抗震加固方案时应考虑整体性加固方案。

1.3 在抗震加固时,务必要根据结构的实际情况, 看是采用何种方案：是主要提高框架抗震承载能力、主要增强框架变形能力还是改变结构体系而不加固框架的方案。

1.4 加固后的楼层综合抗震能力不宜超过下一楼层综合抗震能力的20%,如果超过了就必须要增强下一层的综合抗震能力。同时保证加固后的框架不至引起原结构的薄弱层发生转移, 如果发生转移,应对新的薄弱层进行处理。

1.5 增设墙体、支撑等构件时, 要注意结构体系的变化, 结构内力的重分布等问题。

1.6 以结构的安全性为重点的抗震加固,也应尽量做到美观，使其科学而合理。增加安全系数且美化生活。

1.7 提倡选用便于施工且经济的加固方法。

2 钢筋混凝土结构的抗震加固技术

钢筋混凝土结构的抗震加固技术主要有:

2.1 增设钢筋混凝土抗震墙法

这种方法其实是通过在适当部位增设一些剪力墙,把原来的框架结构改变为框架-剪力墙结构, 它能够提高框架结构抗震能力并能减小扭转效应。此方法的好处在于通过提了高结构的侧向刚度,来有效的减小了地震时结构会发生的侧移。通过加固改变结构体系,并通过内力的重分布减小了某些构件如梁柱的受力。

采用增设钢筋混凝土抗震墙法要注意的问题有: 第一要对原有的结构进行全面的分析尤其关注原有结构的缺陷，看是否能采用此技术；新增抗震墙在建时要保持均匀、分散、对称以最大限度增加其稳固性。

2.2 钢构套加固法

钢构套加固法简单来说就是在构件外包以型钢来加固。这种方法主要是通过对原有构件加以约束来提高构件的耐变形能力,此方法对于梁柱构件十分适用。为了使其与原构件协同增效务必要保证钢构套结构的连接牢固性。

2.3 钢筋混凝土套加固法

钢筋混凝土套加固法俗称加大截面法,主要方法是把钢筋混凝土梁、柱构件外包一定厚度的混凝土材料,加大构件截面并配以适量的钢筋, 这样做很好的起到了和原构件一起协同增效的作用建设地震对建筑的毁坏。此加固方法好在它不仅增大了构件的刚度也增强了构件的承载力和抗变形能力,并且对加强连接增加又一层保障。

2.4 减轻自重法

减轻自重法就是通常所说的卸荷法。该方法的原理主要是通过减小结构自重来实现减小结构在地震中的破坏。具体做法通常是把建筑原结构当中较重的粘土砖填充墙拆除用轻质隔墙代替,来降低结构的自身重量,真正的提升其在地震中的抗震系数。这种方法优点还是很多的，最主要的优点就是可以不进行加固就能保证地震作用下结构的安全,该方法既能保证原有结构的使用功能和美观性同时还避免了加固对原结构构件的损伤。

2.5 修补、灌浆、喷射

修补、灌浆、喷射这些方法一看就知道是为了抗震加固的细节准备的，这种方法主要是对混凝土构件局部的损伤和裂缝进行修补的。千里之堤毁于蚁穴，所以任何小的局部的裂痕或损伤，如果忽视对会使抗震加固失去意义。

2.6 碳纤维加固法

碳纤维加固是一种新型的结构加固技术。碳纤维材料的优点是其抗拉强度极高，而且弹性模量也很强,都要比普通钢筋强很多倍。这样如果用高性能结构胶把碳纤维织物粘贴到构件的表面, 就能达到对结构构件的加固补强及改善抗震性能的目的。

2.7 消能减震法

消能减震法主要是通过在结构中放置一些消能设备,起到的作用是：如果结构遭遇地震作用, 这些消能设备能通过增加体系的阻尼系数来减少结构在地震中的损坏。如果结构遭遇的地震强度比较大,消能装置就会率先进入弹塑性状态这样会耗散掉大量的地震能量,对结构起到了很好的保护作用。

2.8 隔震加固法

隔震加固法主要是对隔震技术的应用，主要原理是通过对隔震层的设置把地震变形集中到隔震层上, 从而起到减小原结构地震反应的目的。

3 结束语

有史以来，自然灾害对人类造成的伤害是不可估量的，对于自然灾害的防治是十分必要的。本文就如何采用抗震加固来降低地震对人类的迫害进行了论述，主要是针对目前常用的钢筋混凝土结构的加固方法作分析和论述,阐述了不同方法的特点、适用范围和一些需要注意的常见问题，以及抗震加固方法将来的发展方向。