我國既有建筑面積超過400億平方米，且大部分建成于20世紀(jì)80年代前，已進(jìn)入了“老年期”。限于當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，因而該類建筑存在著抗震能力弱、能耗高、使用功能不足等缺陷。

　　提高早期既有建筑的抗震能力、改善使用功能、降低能耗尤為重要。目前主要的解決辦法是對這類建筑物進(jìn)行加固和改造。

　　早期既有建筑結(jié)構(gòu)類型主要是混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和少量鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房。混凝土結(jié)構(gòu)占比較大，其抗震加固技術(shù)的研究格外重要。

　　一、檢測與鑒定

　　(一)檢測 混凝土結(jié)構(gòu)的檢測主要包括四個方面的內(nèi)容 ：

　　1. 結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀調(diào)查。主要是針對結(jié)構(gòu)構(gòu)件實際尺寸與偏差、表面缺陷(如蜂窩、孔洞、露筋等)、裂縫、實際變形程度和損傷情況等的調(diào)查。

　　2. 結(jié)構(gòu)中鋼筋性能檢驗。主要是對鋼筋材質(zhì)、配筋數(shù)量、碳化深度、規(guī)格以及銹蝕程度等進(jìn)行檢驗。

　　3. 混凝土強度檢測。主要是對承重構(gòu)件的混凝土抗壓強度使用超聲、回彈、鉆芯取樣等方法進(jìn)行檢驗。

　　4. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能的實荷實驗。主要用于對工程結(jié)構(gòu)加固后的承載力、剛度或抗裂性能進(jìn)行檢驗。

　　(二)鑒定 

       混凝土結(jié)構(gòu)的鑒定主要包括兩個方面的內(nèi)容 ：

　　1. 結(jié)構(gòu)可靠性鑒定。按層次可以依次分為構(gòu)件的可靠性鑒定、子單元的可靠性鑒定和鑒定單元的可靠性鑒定，每個層次的鑒定又均分為安全性鑒定和正常使用性鑒定。

　　2. 抗震鑒定。指所有既有建筑都應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50023)或《構(gòu)筑物抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50117)規(guī)定進(jìn)行抗震鑒定。

　　主要加固技術(shù)

　　1. 直接加固梁、柱構(gòu)件

　　該方法主要是針對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足而進(jìn)行的加固。

　　可采用增大截面、外粘型鋼、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材、鋼絲繩網(wǎng)片 - 聚合物砂漿外加層、增設(shè)支點以及外加預(yù)應(yīng)力等方法。

　　2. 取消建筑物間的伸縮縫，將原來相互獨立的單體結(jié)構(gòu)連成整體

　　早期的公共建筑很多由伸縮縫來分割成多個單體結(jié)構(gòu)，由于伸縮縫間距過小，在地震作用時，往往造成單體之間的碰撞破壞甚至倒塌。

　　對各個單體進(jìn)行加固，工作量大，且在伸縮縫部位加固，空間小施工困難，故可在伸縮縫處設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻，將兩個甚至多個單體連成整體，從總體上綜合考慮結(jié)構(gòu)加固方案。

　　混凝土結(jié)構(gòu)中的伸縮縫

　　3. 消能減震

　　消能減震是在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位附加耗能減震裝置。

　　小震時減震裝置如消能桿件或阻尼器處于彈性狀態(tài)，建筑物具有足夠的側(cè)向剛度以滿足正常使用要求 。

　　消能支撐示意圖

　　在強烈地震作用時，隨著結(jié)構(gòu)受力和變形的增大，讓消能桿件和阻尼器首先進(jìn)入非彈性變形狀態(tài)，產(chǎn)生較大的阻力，耗散輸入結(jié)構(gòu)的地震能量并迅速衰減結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。

　　黏性流體阻尼器

　　消能減震技術(shù)主要是通過設(shè)置一定數(shù)量的阻尼器來實現(xiàn)，目前常用的是速度相關(guān)型阻尼器和位移相關(guān)型阻尼器。

　　4. 隔震

　　隔震技術(shù)是在建筑物基礎(chǔ)(下部)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一層隔震層。

　　隔震層把上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)(下部)隔離開，隔離地面運動能量向建筑物上部傳遞，減小地震反應(yīng)。

　　隔震技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)加固過程中涉及的關(guān)鍵元件為隔震支座。隔震支座具有很大的豎向剛度和較小的水平剛度，在地震作用下，支座發(fā)生較大變形，進(jìn)入塑性狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)具有較大的基本周期，從而減小了地震作用。

　　施工流程圖

　　5. 增設(shè)搖擺墻

　　搖擺結(jié)構(gòu)是一種外部附加子結(jié)構(gòu)的新型抗震結(jié)構(gòu)體系。

　　通過釋放某些部位的約束，允許結(jié)構(gòu)相應(yīng)位置發(fā)生相對位移，從而改變構(gòu)件的受力狀態(tài)，改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。

　　抗震加固技術(shù)選用原則

　　(一)在安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的前提下，挖掘既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的潛力，充分利用原結(jié)構(gòu)構(gòu)件、施工場地中現(xiàn)有材料。

　　(二)選擇加固體積小、可循環(huán)利用、易于更換、耐久性高、環(huán)保的材料。

　　(三)抗震加固方案應(yīng)根據(jù)鑒定結(jié)果經(jīng)綜合分析后確定，以加強整體性、改善構(gòu)件受力狀況、提高結(jié)構(gòu)綜合抗震能力為目標(biāo)。

　　(四)宜采用簡約、功能化、輕量化。有條件時，優(yōu)先采用消能減震、隔震等結(jié)構(gòu)控制技術(shù)。