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既有建筑抗震加固需求与设防措施分析
时间:2021-07-02 10:20 | 栏目:建筑抗震论文 | 浏览:次
硕士论文网第2021-07-02期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇建筑抗震论文文章《既有建筑抗震加固需求与设防措施分析》，供大家在写论文时进行参考。
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为满足新版《中国地震动参数区划图》中抗震设防标准的各项规定，需要对既有建筑进行大规模的抗震鉴定及加固。本文从宏观层面开展了我国既有建筑加固及设防措施的研究，给出了合理的技术路线，解决了既有建筑加固决策方面的几个关键问题。主要研究成果包括以下几个方面：
第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
我国处于世界两大地震带（环太平洋地震带与欧亚地震带）之间，是世界上地震灾害最为严重的国家之一。20世纪以来，我国发生震级7级或7级以上的地震近80次，其中震级8级或8级以上的地震共计11次，造成了大量的人员伤亡和经济损失，严重阻碍了国民经济的发展
2008年发生的四川汶川地震，人员伤亡69227人，房屋倒塌逾500万间，直接经济损失达8451亿元；2010年发生的青海玉树地震，人员伤亡2220人，玉树县约90%的房屋发生倒塌。根据现有资料[2]，我国近百年来发生的著名地震其等级及伤亡震害情况见表1-1。
1.2 国内抗震加固工作现状
自建国以来，随着科技进步和经济发展，我国地震区划图已经经过四次编制。1957 年，李善邦教授编制我国第一代地震区划图；第二版全国地震区划图于 1977年出版；第三版全国地震区划图是 1990 年颁布的；第四版全国地震区划图于 2001年出版。随着区划图的改变，我国建筑抗震设计规范也不断发展，大体经历了五个阶段。如果以规范的版本划分，第一阶段以《78 规范》为代表,第二阶段是《89规范》,第三阶段是《2001 规范》，第四阶段是 2008 年 5·12 汶川地震后作了局部修订，成为 GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》( 2008 版本) ，第五阶段是《2010规范》。每一次新规范的颁布都随之带来抗震标准的变化，对于设防标准提高地区意味着原有建筑需面临重新加固的工作。特别是近年来，由于地震频发，各省市更加注重既有建筑的维护和加固，相关工作也多有开展。2005 年，江西九江发生 5.7 级地震，附近城市遭到强烈的波及及影响。2007 年初，江西省建设厅认真总结此次地震灾害经验，开展了全省建筑抗震鉴定工作。在 2008 年 5·12 地震后，四川省、东营市、黑龙江省等多个地区全面开展房屋建筑抗震鉴定加固工作。2010 年青海玉树地震后，胶南市、青海省、南通市、北京市等各地政府相继开展了相应建筑普查、鉴定加固工作。此次第五代《中国地震动参数区划图》即将颁布实施，部分区域设防标准随之变化。为了应对以后可能发生的地震灾害，减少经济损失，大规模既有建筑抗震加固工作的开展也势在必行
第2章 既有建筑分类与普查统计
2.1 引言
本章通过对比新旧两版《中国地震动参数区划图》中抗震设防标准的各项规定，确定出受设防水平变化影响较大的区域，并得到既有建筑的普查统计数据，结合既有建筑存量的数据，确定需加固建筑总量，为后文的研究工作提供数据支持。
2.2 区域受影响情况
新版（第五代）《中国地震动参数区划图》除考虑中国大陆活动断层的分布特点与活动性质、地震类型与发生频率、近场地震动衰减关系等因素外，还结合了全国各地房屋、建筑、设备设施抗震设防的一些具体要求；而随着社会经济水平的发展，这种对于结构抗震要求的需求也愈来愈高。初步统计结果表明：新版《中国地震动参数区划图》与 2001 版相比，对我国近 40%的国土面积地区的抗震设防参数进行了适当提高，其中设防水平变化较大的地区占国土面积约 15%；消除了 GB 18306-2001 中基本地震动峰值加速度小于0.05g 的区域；提高了很多城市的抗震设防水平，其中全国县级以上城市中设防水平变化较大的约占 12.5%（如表 2-1 所示）。总体来说，新版区划图普遍增强了我国建筑对于抗震设防的设计要求，这也为今后我国新建建筑的抗震设计提供了有效保障。
第3章 既有建筑加固技术与成本分析
3.1 引言
目前，对于常规建筑结构抗震加固方法的研究已较为成熟。但对于不同的加固方法，结构抗震承载力的提高程度并不相同，且由此产生的费用也并不完全一致。本章通过不同方法的加固效果及其经济性确定加固方案；通过对砌体结构、混凝土结构、钢框架结构加固工程的详细模拟分析，按照定额方法确定加固费用；通过与国内已开展过的研究相对比，验证数据的正确性。
3.2 既有建筑加固方法概述
3.2.1 砌体结构加固方法
砌体结构虽然抗压承载力较高，但其抗拉、抗剪、抗弯能力均很低，极易在外荷载作用下出现裂缝。通过国内外许多学者对砌体结构加固的一系列研究，目前针对该结构加固方法包括：混凝土板墙加固法、水泥灌浆法、增大截面法、钢筋网混凝土（或水泥砂浆）面层加固法即夹板墙法、外包角钢加固法、纤维增强复合材料加固法等。针对常用的砌体结构加固方法，查阅国内外文献，并对结构加固后承载力提高情况进行了对比分析如下。1.混凝土板墙加固法：为在砖墙外植筋安装钢筋网片后喷射混凝土。对于混凝土板墙加固砖砌体这种传统而有效的加固技术，早期的研究肯定了混凝土板墙加固对于砖砌体墙片抗剪承载力的增强作用。在《建筑抗震加固技术规程》中规定,当双面板墙厚度达到 140mm 时，其增强系数可以按照增设混凝土抗震墙加固法取值。此种加固方法对砌体结构承载力提高程度，已通过试验测定。康艳博考虑墙片在实际地震作用下的受力情况，设计剪切型试验[42]，墙片的破坏以剪切破坏为主。墙片尺寸定为：1380×1750×240(mm)，各组墙片承载力见表 3-1。
结 论
为满足新版《中国地震动参数区划图》中抗震设防标准的各项规定，需要对既有建筑进行大规模的抗震鉴定及加固。本文从宏观层面开展了我国既有建筑加固及设防措施的研究，给出了合理的技术路线，解决了既有建筑加固决策方面的几个关键问题。主要研究成果包括以下几个方面：
1.讨论了我国既有建筑的划分情况，总结了在不同情况下建筑的分类。结合相应规范及标准，提出了适用于本文的既有建筑分类方法。依据统计年鉴、省市经验数据及抽样调查结果，完成了全国既有建筑总量的统计，取得了全国既有建筑分布的基础数据。
2.根据新旧两版《中国地震动参数区划图》的变动情况，获得了全国及各省市既有建筑抗震需求变化的基础数据，计算出需加固建筑总量为 1412550.1m2，并根据设防参数变化情况、建筑功能等加以分类。
2.根据新旧两版《中国地震动参数区划图》的变动情况，获得了全国及各省市既有建筑抗震需求变化的基础数据，计算出需加固建筑总量为 1412550.1m2，并根据设防参数变化情况、建筑功能等加以分类。
3.对比国内外常用的加固方案，分析其适用范围、优劣及其加固成本；开展典型工程结构的抗震加固分析，研究了砌体建筑、混凝土建筑、钢结构等的抗震加固方法适用性及成本；综合考虑市场价格变动及区域影响，确定出较为符合实际的加固单价。据此提出分别适用于砌体结构、混凝土结构、钢结构的加固方法，并得到开展此项加固工作所需总费用为 56925.4 亿元（含人工费）或 35629.9 亿元（不含人工费）。
4.分析各区域地震动变化情况，考虑各类建筑进行抗震加固的迫切性，初步提出适用的我国既有建筑抗震加固策略，分别按照建筑功能与地震活动性确定。并借鉴已开展过的工作情况，提出有针对性的加固计划。
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