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摘要：随着建筑抗震和减震科学的快速发展和人们对抵抗地震灾害要求的提高，建筑抗震设计已经成为建筑业中一个至关重要的问题。特别是在汶川大地震后，人们对现有的房屋结构的抗震加固非常重视，保证现有的老旧建筑在地震中不倒是工程界急需解决的热点问题之一。本文根据某工程实例对抗震加固设计进行探讨。
关键词：概念设计抗震加固设计
Abstract: with the anti-seismic and shock absorbing the rapid development of science and people to resist the requirements of the earthquake disasters improved, and the seismic design of construction has become a very important problem. Especially in the wenchuan earthquake, people on the existing building structure of seismic strengthening very seriously, and ensure that the existing old buildings in the engineering field is not needed to resolve one of the hot issues. This paper according to a project example to aseismatic reinforcement design is discussed in this paper.
Keywords: concept design seismic strengthening design
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A文章编号：
引言
由于社会的发展及生活水平的提高,人们对房屋使用功能和抗震性能的要求越来越高,多年来砖混房屋是我国建筑中使用最为广范的一种建筑形式，其中民用住宅建筑中约占了很大比例，但砌体房屋脆性材料在抗震方面的存在不足，个别建筑物的抗震性能难以满足抗震要求，有鑒于此,在不远的将来,将有大量已建房屋需要进行工程改造、加固，使其达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防、抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
1工程概况
本工程属于中国人民解放军某部队军营旧营房，位置处于中国澳门.本建筑为砌体结构，由于本建筑已使用了100年左右，超过其当初设计的使用年限，许多结构构件出现了损坏，不能满足正常的使用要求。其一般性的构造也不能满足现行规范和标准的要求，比如未设构造柱，圈梁等。因此在业主要求继续使用的情况下，必须进行加固处理。从而大大提高了抗震性能、能使建筑的使用年限延长多30年，满足业主要求的各种使用功能要求。对已损坏的各部位构件进行修复或更换。本文进行概述。
2 抗震加固概念设计的体现
砌体结构主要以脆性材料为主，其刚度较大，结构自振周期较小，产生的地震作用也较大，而材料本身的抗剪强度低，延性较差，因此在地震中往往震害严重.因此必须从概念设计上的加以把握。
首先，砌体结构采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏，本工程实例原体型为“L” 型，体型不利于抗震，现在业主方要增加面积要求，在端头加一块，使之体型变成“凹”型，形成对称结构。
第二，提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。本工程实例通过增加构造柱，加圈梁，加钢筋混凝土板墙等，从而大幅度提高墙体的承载能力和变形性能，提高墙体在平面内和平面外的抗弯强度，抗剪强度以及延性,有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。并形成了多层的抗震体系，构件的破坏和退出工作,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。
第三，确保结构的整体性。结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。结构应具有连续性和保证构件间的可靠连接。本工程实例通过构造措施加强构件间的连接,使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求,结构各构件的抗震能力得到充分发挥,这样不容易使结构成为机动体而倒塌。
3本工程的加固内容
新加基础，梁板式的筏基或梁板式的片筏基基础。如有需要，对地基土注浆加强处理，提高地基的抗剪强度，使在上部结构荷载作用下，不产生破坏和较大沉降。在建筑的内砖墙处，筏基完全避开，只有在柱位处才开凿原有砖墙。在建筑的外砖墙处，如果室外容许有场地施工，筏基也完全避开砖墙，只有在柱位处才开凿原有砖墙；如果室外不允许有场地施工，筏基避开不开砖墙，只有部分开凿原有砖墙。
在墙中新加构造柱，落在伐基上。开凿原有砖墙，构造柱隐藏在砖墙中。构造柱是砖混结构建筑中重要的砼构件。为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝土柱通常就被称为构造柱。构造柱,主要不是承担竖向荷载的，而是抗击剪力,抗震等横向荷载的.构造柱主要设置在墙体的两端,在较大洞口的两侧，在房屋纵横墙交界处，构造柱应与圈梁有可靠的连接.
加圈梁，开凿原有砖墙，圈梁隐藏在砖墙中。圈梁设置在砖混结构的房屋中比较普遍，主要是为了抗震而设，起水平箍的作用，可减小墙、柱的压屈长度，提高墙、柱的稳定性，增强建筑物的水平刚度。 在温差较大地区防止墙体开裂圈梁和构造柱连接形成纵向和横向构造框架，加强纵、横墙的联系，限制墙体尤其是外纵墙山墙在平面外的变形，提高砌体结构的抗压和抗剪强度，圈梁和构造柱子拉结提高房屋的整体性，增强房屋的整体刚度，还可以防止由于地基不均匀沉降或较大的振动荷载对房屋引起的不利影响,可以在一定程度上防止和减轻墙体裂缝的出现，抵抗震动荷载和传递水平荷载,防止纵墙外闪倒塌。圈梁的设置位置, 外墙和内纵墙的设置：屋盖处及每层楼盖处均设。
楼板的加固。对于混凝土楼板加固的方式有4种。一，凿除原来的板和钢筋，重做新的板和钢筋。二，凿除原来已损坏混凝土和钢筋，重新补回，再用用碳纤维片材贴板底板面加固。三，凿除原来已损坏混凝土和钢筋，重新补回，再用钢板贴板底板面加固。四，在原板板底板面加多一层钢筋混凝土。
原有砖墙加固。用压力灌浆法补回开裂加砖墙，孔洞，及疏松不实墙。浇钢筋混凝土板墙加固墙体：混凝土的强度等级为C30，钢筋Ⅱ级钢，板墙厚度宜为60mm，板墙可配置单排钢筋网片，水平，竖向钢筋可采用12@200板墙应与楼、屋盖可靠连接，可每隔1ｍ设置穿过楼板与竖向筋等面积的短筋，其两端应分别锚入上下层的板墙内，且锚固长度不应小于40倍短筋直径，板墙应与两端的原有墙体可靠连接，沿墙体高度每隔0.7~1.0ｍ设2根12的拉结钢筋，其一端锚入板墙内的长度不宜小于0.5ｍ，另一端应锚固在端部的原有墙体，单面板墙宜采用直径为8ｍｍ，L形锚筋与原砌体墙连接；双面板墙宜采用直径为8mm的S形穿墙筋与原墙体连接；锚筋在砌体内的锚固深度不宜小于120mm；锚筋的间距宜为600mm，穿墙筋的间距宜为900mm，并宜呈梅花状布置；板墙落在伐基上。用预制混凝土过梁加固门窗洞口。
4结束语
结构抗震加固设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构抗震加固设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献
1、《建筑施工安全检验标准》（JGJ59-99）；
2、《房屋建筑抗震加固》（09SG619-1）；
3、《砼结构加固技术规程》（CECS 25：90）；
4、《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367—2006）；
5、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116-2009）；
6、现行其它相关施工及验收规范；
7高立人，王跃．结构设计的新思路一概念设计[JJ．建筑，1999，(1)．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：概念设计抗震加固设计
Abstract: with the anti-seismic and shock absorbing the rapid development of science and people to resist the requirements of the earthquake disasters improved, and the seismic design of construction has become a very important problem. Especially in the wenchuan earthquake, people on the existing building structure of seismic strengthening very seriously, and ensure that the existing old buildings in the engineering field is not needed to resolve one of the hot issues. This paper according to a project example to aseismatic reinforcement design is discussed in this paper.
Keywords: concept design seismic strengthening design
中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A文章编号：
引言
由于社会的发展及生活水平的提高,人们对房屋使用功能和抗震性能的要求越来越高,多年来砖混房屋是我国建筑中使用最为广范的一种建筑形式，其中民用住宅建筑中约占了很大比例，但砌体房屋脆性材料在抗震方面的存在不足，个别建筑物的抗震性能难以满足抗震要求，有鑒于此,在不远的将来,将有大量已建房屋需要进行工程改造、加固，使其达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防、抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
1工程概况
本工程属于中国人民解放军某部队军营旧营房，位置处于中国澳门.本建筑为砌体结构，由于本建筑已使用了100年左右，超过其当初设计的使用年限，许多结构构件出现了损坏，不能满足正常的使用要求。其一般性的构造也不能满足现行规范和标准的要求，比如未设构造柱，圈梁等。因此在业主要求继续使用的情况下，必须进行加固处理。从而大大提高了抗震性能、能使建筑的使用年限延长多30年，满足业主要求的各种使用功能要求。对已损坏的各部位构件进行修复或更换。本文进行概述。
2 抗震加固概念设计的体现
砌体结构主要以脆性材料为主，其刚度较大，结构自振周期较小，产生的地震作用也较大，而材料本身的抗剪强度低，延性较差，因此在地震中往往震害严重.因此必须从概念设计上的加以把握。
首先，砌体结构采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,就能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。经验表明,简单、规则、对称的建筑抗震能力强,在地震时不易破坏，本工程实例原体型为“L” 型，体型不利于抗震，现在业主方要增加面积要求，在端头加一块，使之体型变成“凹”型，形成对称结构。
第二，提高结构的延性。结构的延性可定义为结构在承载力无明显降低的前提下发生非弹性变形的能力。结构的延性反映了结构的变形能力,是防止在地震作用下倒塌的关键因素之一。本工程实例通过增加构造柱，加圈梁，加钢筋混凝土板墙等，从而大幅度提高墙体的承载能力和变形性能，提高墙体在平面内和平面外的抗弯强度，抗剪强度以及延性,有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。并形成了多层的抗震体系，构件的破坏和退出工作,致使结构的周期发生变化,以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。
第三，确保结构的整体性。结构是由许多构件连接组合而成的一个整体,并通过各个构件的协调工作来有效地抵抗地震作用。结构应具有连续性和保证构件间的可靠连接。本工程实例通过构造措施加强构件间的连接,使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求,结构各构件的抗震能力得到充分发挥,这样不容易使结构成为机动体而倒塌。
3本工程的加固内容
新加基础，梁板式的筏基或梁板式的片筏基基础。如有需要，对地基土注浆加强处理，提高地基的抗剪强度，使在上部结构荷载作用下，不产生破坏和较大沉降。在建筑的内砖墙处，筏基完全避开，只有在柱位处才开凿原有砖墙。在建筑的外砖墙处，如果室外容许有场地施工，筏基也完全避开砖墙，只有在柱位处才开凿原有砖墙；如果室外不允许有场地施工，筏基避开不开砖墙，只有部分开凿原有砖墙。
在墙中新加构造柱，落在伐基上。开凿原有砖墙，构造柱隐藏在砖墙中。构造柱是砖混结构建筑中重要的砼构件。为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝土柱通常就被称为构造柱。构造柱,主要不是承担竖向荷载的，而是抗击剪力,抗震等横向荷载的.构造柱主要设置在墙体的两端,在较大洞口的两侧，在房屋纵横墙交界处，构造柱应与圈梁有可靠的连接.
加圈梁，开凿原有砖墙，圈梁隐藏在砖墙中。圈梁设置在砖混结构的房屋中比较普遍，主要是为了抗震而设，起水平箍的作用，可减小墙、柱的压屈长度，提高墙、柱的稳定性，增强建筑物的水平刚度。 在温差较大地区防止墙体开裂圈梁和构造柱连接形成纵向和横向构造框架，加强纵、横墙的联系，限制墙体尤其是外纵墙山墙在平面外的变形，提高砌体结构的抗压和抗剪强度，圈梁和构造柱子拉结提高房屋的整体性，增强房屋的整体刚度，还可以防止由于地基不均匀沉降或较大的振动荷载对房屋引起的不利影响,可以在一定程度上防止和减轻墙体裂缝的出现，抵抗震动荷载和传递水平荷载,防止纵墙外闪倒塌。圈梁的设置位置, 外墙和内纵墙的设置：屋盖处及每层楼盖处均设。
楼板的加固。对于混凝土楼板加固的方式有4种。一，凿除原来的板和钢筋，重做新的板和钢筋。二，凿除原来已损坏混凝土和钢筋，重新补回，再用用碳纤维片材贴板底板面加固。三，凿除原来已损坏混凝土和钢筋，重新补回，再用钢板贴板底板面加固。四，在原板板底板面加多一层钢筋混凝土。
原有砖墙加固。用压力灌浆法补回开裂加砖墙，孔洞，及疏松不实墙。浇钢筋混凝土板墙加固墙体：混凝土的强度等级为C30，钢筋Ⅱ级钢，板墙厚度宜为60mm，板墙可配置单排钢筋网片，水平，竖向钢筋可采用12@200板墙应与楼、屋盖可靠连接，可每隔1ｍ设置穿过楼板与竖向筋等面积的短筋，其两端应分别锚入上下层的板墙内，且锚固长度不应小于40倍短筋直径，板墙应与两端的原有墙体可靠连接，沿墙体高度每隔0.7~1.0ｍ设2根12的拉结钢筋，其一端锚入板墙内的长度不宜小于0.5ｍ，另一端应锚固在端部的原有墙体，单面板墙宜采用直径为8ｍｍ，L形锚筋与原砌体墙连接；双面板墙宜采用直径为8mm的S形穿墙筋与原墙体连接；锚筋在砌体内的锚固深度不宜小于120mm；锚筋的间距宜为600mm，穿墙筋的间距宜为900mm，并宜呈梅花状布置；板墙落在伐基上。用预制混凝土过梁加固门窗洞口。
4结束语
结构抗震加固设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构抗震加固设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献
1、《建筑施工安全检验标准》（JGJ59-99）；
2、《房屋建筑抗震加固》（09SG619-1）；
3、《砼结构加固技术规程》（CECS 25：90）；
4、《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367—2006）；
5、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116-2009）；
6、现行其它相关施工及验收规范；
7高立人，王跃．结构设计的新思路一概念设计[JJ．建筑，1999，(1)．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。