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建筑工程结构加固技术及应用

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张耘

[导读] 摘要：当前，人们对于建筑的结构稳定性要求日益提高，随着我国社会经济的快速发展与城市化建设的大力推进，建筑行业整体规模不断扩大，相应地人们对建筑的抗震能力要求在提高。

        身份证号码：37040219911017xxxx
        摘要：当前，人们对于建筑的结构稳定性要求日益提高，随着我国社会经济的快速发展与城市化建设的大力推进，建筑行业整体规模不断扩大，相应地人们对建筑的抗震能力要求在提高。然而，从建筑工程的实际情况来看，大部分的土建机构工程抗震级别不高，甚至存在没有经过抗震处理的情况，面对大型地震灾害，大部分建建筑物抵御能力较低。为了提高土建结构工程的抗震加固技术水平，相关部门应该引起重视，保证土建工程结构的稳定性与安全性。
        关键词：建筑工程；结构加固；技术；应用
        引言
        作为社会经济发展的基础，建筑结构的稳定性至关重要。提高建筑结构的抗震性能，保障建筑安全，成为时代的要求。基于此，本文主要对建筑工程结构加固技术及应用做论述，详情如下。
        1土建结构工程中常用的抗震加固技术
        1.1减少地震破坏作用的抗震加固设计
        减少地震破坏作用的抗震加固设计主要有隔震加固技术与耗能减震技术。在现阶段建筑结构设计及工程施工中，往往采用高阻尼高变形材料吸收地震产生的能量。铅橡胶作为一种优良材料被放置在基础和上部结构之间，用于隔振。使地基与上层完全分离。地震发生时，隔震垫会在水平方向发生较大变形，同时消耗大量因地震产生的能量，将上部地震力降到最低。另外，由于地震作用与建筑物的结构阻尼成反比。在实际工程项目中，通过在结构变形较大的地方放置减振器来增加结构的阻尼，控制地震作用下的预期变形，使地震对建筑结构的垂直和水平方向的影响降到最低，从而保证建筑在震中不会被破坏，达到吸能减震的目的。
        1.2构件间的连接加固设计
        各部分构件的可靠连接是建筑结构具备优良抗震性能的前提。有效的结构连接可以最大程度地降低建筑物倒塌的风险。如果原建筑结构构件的承载能力满足要求，但构件之间的连接较差，仍然会对整个建筑结构的抗震性能产生影响。常用的构件连接加固方法有拉杆加固、钢夹加固、注浆锚杆加固、更换构件加固等。当砖墙与梁、柱没有有效连接时，往往使用拉杆加固，钢筋的一段用膨胀螺栓焊接在梁或柱的斜孔位置，另一端固定到砖缝等，可实现比较好的连接加固效果。梁、顶棚、隔墙之间的连接常采用钢夹加固，可在很大程度上防止墙体倒塌。采用注浆锚杆加固可以大大提高建筑砖混结构中墙体之间的连接质量，通过加一根长锚杆，使长锚杆的一端与外柱或外纵墙预埋件牢固连接。另一端嵌入内横壁。此外，如果建筑结构中存在延展性差、强度低的部件，可以通过更换部件来提高延展性和强度。更换部件的方法也有很多，可以根据实际情况选择合理的更换方法。
        1.3增大截面积抗震加固法
        当梁、柱构件抗震力不够时可采用增大截面积的方法，以此提升土建结构整体的承载力。在混凝土结构当中该技术比较常见，由于其操作比较简单，对相关施工人员的素质要求较低，因而在土建结构工程中广泛应用。另外，对增大截面积抗震加固法在土建结构中使用，首先要考虑分析整体结构，不能为局部加大而加大，必须选择良好的施工材料，保证所选择的材料与土建结构较好结合，以此在根本上确保土建结构整体承载力提升。此外，加大截面还需要考虑三点：其一是在使用该技术时注意结构加固后的固有频率进入到地震或风震的共振区域；其二是现场湿作业的工作量较大，相对养护时间比较延长；其三是构建截面的增大对结构的外观及房屋或桥梁净空造成影响，需要对梁、板及柱等一般结构加固。
        1.4消能减震加固技术
        消能减震加固技术可改变侧力构件的消能装置，减少土建工程两端相对速度或相位移位所带来的变形与摩擦能耗，有效降低由土建主体机构受地震而产生的共振现象，防止土建结构出现摇晃。该技术对土建结构加固利用阻尼器，加快土建结构工程的反应速度，有效弥补传统抗震加固存在的不足，以此提升土建结构整体抗压性能。

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        2土建结构工程中抗震加固技术应用注意点
        2.1注意钻孔清洗
        在工程结构中钢筋使用需要进行钻孔，在钻孔过程中除了控制好钻进工艺，将钻进工艺钻进深度控制在钢筋20D以上，且钻进孔径满足钢筋直径4～8mm之间。另外，还需要在结构加固技术施工中做好钻孔清洁工作，保证钻孔干净整洁。在清洗过程中相关人员需要使用汽油泵、清洗刷进行清孔，在清洗后用干净的棉花对清洁孔密封。在此过程中注意防止混凝土结构出现渗漏或裂缝情况，必要情况下可消除使用清水钻孔的形式。在植筋现场中，为了验证清洁效果与钻井效果，通过采用相关的试验方式进行模拟，现场采用300棵实验树，以现场试验与分量模拟试验。待相关工作完成后对钢筋加固，在加固之后需要做好相应的标记，再次过程中严格按照相关标准与顺序进行，从而在根本上保障钢筋使用的稳固性。
        2.2加固建筑结构
        建筑工程施工过程中，应该提高建筑结构的质量，对建筑结构进行加固有利于起到隔震和减震的作用。建筑结构因为地震发生而轻易遭到破坏的原因，一定程度上是源于建筑结构不够牢固，在震动情况出现时，其经受不住外力的作用而造成不好的后果。因此，建筑工程应该要加固建筑结构的抗震能力，原本只用一层就能建好的建筑，如今增加到两层，甚至三层，做好一定的保护准备。同时，应该打好地基，重视第一层的建设质量，加固对地基的建设，使得后续的建筑工程建设更为稳定、更加安全。这样有利于从质量上有效提升建筑结构的防震效果，直接提高建筑结构的隔震和减震水平。
        2.3使用新型的建筑材料
        在建筑工程施工过程中，应该积极使用新型的建筑材料，以提高建筑结构隔震和减震的能力。在材料选取中，应该选择具有隔震和减震效果的材料进行投入。建筑行业可以加大对研发的投入，促进人员对建筑材料进行改进，增强建筑材料隔震和减震的效果。传统的建筑材料稍显笨重且效果不佳，为了改变这种情况，新型建筑材料的使用迫在眉睫，建筑工程应该注重材料的选择，不应该为了成本的最小化而放弃采用对建筑结构隔震和减震有利的新型建筑材料。
        2.4BIM技术在装配式建筑软土地基加固流程优化中的应用
        随着城市人口不断增长，装配式建筑应用更加广泛，装配式建筑在实际施工时一旦稍有纰漏就会产生质量事故。软土地基指的是强度低、压缩量较高的软弱土层，具有高压缩性，但是抗剪强度低、透水性低，该土层中含有一定的有机物质，较低强度的软土层会形成大面积的沉积量，影响整体地基结构的稳定。在BIM技术参与下，以实际装配式建筑参数为基础，结合软土地基的发展特性，模拟实际建筑地基工程环境，优化地基加固流程，消除地基结构中的安全隐患。
        结语
        我国建筑行业高速发展，建筑的数量及体量规模不断扩大，人们对建筑结构的抗震性能也提出了更高的要求。我国政府也逐渐提高了建筑抗震设计标准，在这一时代背景下，高水平的抗震加固设计意义重大，进行抗震加固设计时，应当根据实际方案，按照法律法规、技术规范高标准进行，本文对如何应用抗震加固设计进行了分析，以期为相关研究提供参考，为工程中应用抗震加固设计提供借鉴，从而提高我国建筑的抗震性能，为人民生命财产健康安全提供保障。
        参考文献：
        [1]王云正.基于性能理论的抗震加固设计的应用研究[D].吉林大学2010.
        [2]李秀领.非对称建筑结构的磁流变阻尼器半主动控制[D].大连理工大学，2006.
        [3]郑华彬.基于目标使用期和整体可靠性的既有钢筋混凝土结构鉴定与加固研究[D].华南理工大学，2010.
        [4]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[D].北京工业大学，2012.
        [5]陈瑞锋.基于增大截面的抗震加固设计参数的确定与应用研究[D].华中科技大学，2012.