浅析高层建筑结构设计中抗震加固技术-

论文导读：多数建筑物随着时间的流逝，会因为劣化、损伤造成使用性能下降，这时一般应根据现状对其进行修复或者加固改造处理，以满足不同的使用要求。加固改造的程序一般可以概括为现状鉴定、加固改造设计、施工与工程效果检验。（1）现状鉴定。进行现状鉴定的目的是为制定加固改造方案提供技术依据。包括现场的初步检查，收集有关原始
2095-2104（2012）
摘要：随着科技的进步与发展，高层建筑已逐步成为城市发展的标志，为了保证人民的生命财产安全，这就对工程师提出了更高的要求。文章从高层建筑结构设计的抗震加固的迫切性、加固与改造设计的内容等方面进行阐述抗震加固技术在高层建筑结构设计中应用探讨。
关键词 高层建筑 结构设计 抗震加固
Abstract: With the progress and development of science and technology, high-rise building has gradually become a symbolof urban development. In order to ensure the safety of people's lives and property, it has required a higher requirement to engineers. The paper discusses the application of seiic reinforcement technology in the structural design of high-rise building from the urgency of strengthening seiic reinforcement and the content of reinforcement and reconstruction design.
Key words: high-rise building; structural design; seiic reinforcement
1 结构抗震设计在加固建筑中的应用
业主在建设中出于经济因素的考虑，在设计时允许在地震作用下结构发生塑性变形，因此作为衡量结构抗震性能的指标的强度就不适用，而仅针对脆性构件和不允许发生非弹性响应的构件才适用。针对基于强度设计的不足，一些学者提出基于位移或者能量作为设计变量的设计方法，和考虑结构和构件损伤性能的结构抗震损伤性能控制设计方法，以及将各种设计变量综合使用的能力设计法、基于抗震性能的设计方法等。
基于位移的结构抗震设计方法将结构的变形或者构件发生的应变作为设计变量。而基于能量的结构抗震设计方法以输入结构的能量为设计依据，使得设计的结构能够吸收从地面输入预期的地震能量而不被破坏。基于位移或者基于能量的设计方法比基于强度的设计方法更为合理，但是它们仍然以单一设计变量作为衡量结构破坏的依据，这对于单个构件而言是合适的，而对于整个结构系统而言则有些勉强。因为结构是由多个构件构成，这些构件中有些我们希望它们发生塑性屈服变形，耗散地震能量，而有些构件我们希望它们不发生塑性屈服变形，确保结构系统整体抗震性能以及结构的稳定性。
各种设计变量综合使用的能力设计法以及基于抗震性能的设计方法，显然比基于位移或者能量作为设计变量的设计方法更为合适。能力设计方法对于结构的非弹性响应设计，首先布置可能出现的塑性铰位置，使结构在屈服后形成一个合理的耗能机制；针对塑性铰区进行专门设计，确保具备足够的延性能力；针对其它构件(被保护构件），根据塑性铰的延性能力，确定被保护构件的设计强度，保证被保护构件在结构塑性铰形成后仍然保持弹性。
2 高层建筑抗震加固的迫切性
我国是个地震多发国家，自20世纪以来，我国共发生破坏性地震2600多次，其中6级以上的破坏性地震500余次。总结地震灾害的经验得出，造成人员伤亡和经济损失的主要原因是房屋建筑的倒塌和工程设施、设备的破坏。世界上发生的多次伤亡巨大的地震，有95％以上的人员伤亡是由于不抗震的建筑物倒塌造成的。
我国发生后，我国广大工程技术人员意识到已建重要建筑物实施可行的加固可以抵御地震灾害、延长建筑物使用寿命。由于对建筑结构采取可行的加固措施后，建筑物整体抗震能力显著增强，安全度也得到了提高，一旦遭遇地震可极大限度的减少人员伤亡及财产损失。以上充分表明了我国建筑结构抗震加固的严重性和迫切性。
3 高层建筑结构加固的意义和程序
大多数建筑物随着时间的流逝，会因为劣化、损伤造成使用性能下降，这时一般应根据现状对其进行修复或者加固改造处理，以满足不同的使用要求。加固改造的程序一般可以概括为现状鉴定、加固改造设计、施工与工程效果检验。
（1）现状鉴定。进行现状鉴定的目的是为制定加固改造方案提供技术依据。包括现场的初步检查，收集有关原始设计、施工、使用资料，现场检测以获得实际材料的强度，根据现场检测的数据进行结构计算分析，确定结构的安全度。
（2）设计。在现状鉴定的基础上，设计的主要任务是制定加固改造方案。建筑物加固改造设计，包括被加固构件的承载力及抗震性能的验算(结构验算)、构件处理和施工图绘制、施工过程的指导三部分工作。在结构验算中，应特别注意新加部分与原结构构件的协同工作。一般来说，新加部分的应力滞后于原结构的应力，处理加固结构的构造时不仅要满足新加构件自身的构造要求，还应该考虑其与原构件的连接。
（3）施工。既有建筑物的加固改造是一项专业性很强的技术，为了保证设计意图的全面实现，施工单位既要有良好的技术素质，又要有专业的工程经验。施工前进行详细的施工组织设计。
4 高层建筑抗震加固技术的内容
随着结构加固技术的发展，结构的改造技术也得到了发展，结构的加固技术在结构的改造中发挥了作用。加固改造技术的标源于：毕业小结www.7ctime.com
准化是该项技术成熟的标志，目前在用和即将颁布的加固改造技术规程有：《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB5O165—92(鉴定部分)；《混凝土结构加固技术规范》GB50367— 2006；《钢结构加固技术规范》CECS 77：96；《砖混结构房屋加层技术规范》CECS 78：96等
目前，对建筑物、构筑物进行抗震加固与改造的技术有很多。这些抗震加固与改造的技术大体可分为两大类；一类是增论文导读：，另一类则是减小地震作用的加固与改造技术。4.1增。建国几十年来，我国的抗震加固与改造技术得到了飞速发展。1976年唐山地震后，砌体结构抗震加固的问题日益突出，砌体结构抗震性能不好：砌体墙体抗震能力、变形性能的不足、房屋整体性不好。因此，增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层、钢筋网水泥砂浆面层加固技术及
大结构抗震能力的加固与改造技术，另一类则是减小地震作用的加固与改造技术。
4.1增大结构抗震能力的加固与改造技术。建国几十年来，我国的抗震加固与改造技术得到了飞速发展。
1976年唐山地震后，砌体结构抗震加固的问题日益突出，砌体结构抗震性能不好：砌体墙体抗震能力、变形性能的不足、房屋整体性不好。因此，增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层、钢筋网水泥砂浆面层加固技术及增大结构整体性的压力灌浆加固技术、增设圈梁(构造柱)加固技术、拉结钢筋加固技术；通过增设抗震墙来降低抗震能力薄弱构件所承受地震作用的增设墙体技术等应运而生。目前该技术广泛用于砌筑墙体的加固。
常见的混凝土柱加固技术有加大截面加固技术、外包钢加固技术、预应力加固技术、改变传力途径加固技术、加强整体刚度加固技术、粘钢加固技术以及碳纤维加固技术等。这些绝大部分都是经过长期实践检验可靠性比较高的技术，已收入国家标准《混凝土结构加固技术》(CECS25—90)。此类技术不仅有比较充分的理论依据，规范还提供了详细的计算公式。如混凝土柱的外包钢法加固技术，开始阶段的计算方法是分别计算混凝土柱和外包钢，外包钢按钢结构计算：当外包装的缀板加密并出现湿式的施工方法时，其计算按整体构件考虑；当缀板施加