基于某建筑结构抗震鉴定分析.doc

精品文档郑州大学土木工程学院硕士研究生课程论文课程名称 抗震工程学 学 时 学 分 姓 名 王 睿 主讲教师 王建强 指导教师（若已选导师则填，否则不填）年 级 学 号Z201421436 供职单位 河南省建筑科学研究院有限公司联系电Email 13965570 提交日期 基于某建筑结构抗震鉴定分析摘要：汶川川地震发生后，建筑抗震设防问题再次尖锐的摆在众人面前。通过震害调查、试验研究和理论分析表明，较早前的建筑结构均具有较高的地震易损性，且大量钢筋混凝土框架结构原设计的依据与标准过低，加之耐久性及结构己有损伤等因素的影响，抗震性能不可过高估计。因此需要对原结构按新规范要求采用适当的抗震性能评估方法，进行全面检测和抗震鉴定。关键词：抗震鉴定；检测；结构安全1 引言 我国是世界上的多地震国家之一。地震给人类带来了巨大灾害，地震造成的人员伤亡，中国居世界首位。我国大中城市的70%在7度以上的地震区，一批重要的城市，如北京、西安、兰州等都位于地震基本烈度8度的高烈度地震区。地震中建筑物的破坏是造成地震灾害的主要原因。在我国的地震区内，存在相当一部分建筑未考虑抗震设防，有些虽然考虑了抗震，但是由于历史原因，现在并不能满足抗震要求。同时有些建筑因设计或施工失误，建筑物使用情况变更，建筑物增层或附加设施等等因素，都可能导致结构抗侧力不足，不能满足抗震要求。因此对现有建筑物进行抗震鉴定。 我国对现有建筑进行抗震性能评价的主要依据为现行抗震鉴定标准。国内学者戴国莹论述了“抗震概念设计”在结构抗震鉴定方面的应用5.，主要针对现有建筑结构总体布置和关键构造进行宏观的检测，从多个侧面的综合来衡量现有建筑的整体抗震能力。毋剑平、戴国莹等人对现行抗震鉴定标准的设防目标和鉴定用地震动参数的取值问题进行了探讨，指出现行抗震鉴定标准的设防目标偏低，同时建议了基于使用年限，确定现有建筑鉴定用地震动参数的方法6.。何志军等人对现行抗震鉴定标准的两极鉴定方法的流程初步进行了探讨，指出其不合理性7。钱稼茹、杨溥、叶献国等较多学者从不同的方面出发，对静力非线性方法提出了不同的改进方案，并通过与弹塑性动力时程分析结果的对比，验证了其方法的可行性11。李宏男等人对基于现行抗震规范建立结构弹塑性反应谱来评价在役框架结构的抗震性能方面进行了探讨，并建立了特征周期为二区的四类场地在7、8、9度地震情况下的需求谱8。 1977年以来，建筑抗震鉴定，并对不满足鉴定要求的建筑采取适当的抗震对策，是减轻灾害的重要途径3。震害经验表明，按照77版鉴定标准进行鉴定加固的房屋，在20世纪80年代和90年代我国的多次地震中，如1981年邢台M6级地震、1981年道孚M6. 9级地震、1985年自贡M4. 8级地震、1989年澜沧耿马M7. 6级地震、1996年丽江M7级地震均经受住了考验。2008年汉川地震中，除震中区外，不仅严格按89版规范、2001版规范进行设计和施工房屋没有倒塌，经加固的房屋也没有倒塌，再一次证明按照95系列鉴定标准执行对于减轻建筑的地震破坏是有效的32现有建筑抗震鉴定概述及建筑分类2.1抗震鉴定概述根据建筑抗震鉴定标准GB50023-2009(以下简称“鉴定标准”)，抗震的鉴定方法可分为两级，第一级鉴定是指宏观控制和构造鉴定为主的抗震能力综合鉴定，第一级鉴定的内容较少，方法简单，容易掌握有确保安全，当符合第一级鉴定的各项要求时，建筑可评为满足抗震鉴定。当有些项目不符合第一级鉴定要求，可在第二级鉴定中进一步判断。第二级鉴定是指以构造抗震承载力验算为主并结合构造影响的综合鉴定。它是在第一级鉴定的基础上进行的。当结构的承载力较高时，可适当放宽某些构造要求，或者当抗震构造良好时承载力的要求可酌情降低。这种鉴定方法将抗震构造要求和抗震承载力验算要求更紧密的联合在一起，具体体现了结构抗震能力是承载能力和变形能力两个因素有机结合在一起。两级鉴定的方法，用先简后繁、先易后难的方法来解决建筑物中繁杂的抗震问题。 通过两级鉴定对房屋的外观质量、结构体系、材料强度、配筋构造、附属结构与主体结构的连接，以及构件的抗震承载力进行综合分析判断结构的抗震能力。2.2建筑分类 1).在70年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有建筑，其后续使用年限不应少于30年，对于后续使用年限30年的建筑简称A类建筑，应采用建筑抗震鉴定标准(GB 50023-2009)各章规定的A类建筑抗震鉴定方法3。2).在80年代建造的现有建筑，宜采用40年或更长，且不得小于30年；90年代建造的现有建筑，后续使用年限不宜少于40年，条件许可时应采用50年。对于后续使用年限40年的建筑简称B类建筑，应采用建筑抗震鉴定标准(GB 50023-2009)各章规定的B类建筑抗震鉴定方法3。3).在2001年以后建造的现有建筑，后续使用年限宜采用50年。对于后续使用年限50年的建筑简称C类建筑，应按照现行国家标准建筑抗震设计规范(GB50011-2010)的要求进行抗震鉴定3。3某现有结构工程概况及工程抗震鉴定3.1工程概况河南某酒店有限公司温泉酒店二期工程主体结构类型为砖混内框架，部分钢结构。基础类型为钻孔灌注桩承台基础和墙下条形承台基础，钢结构部分为柱下独立基础。建筑面积约为5700m2，其中砖混内框架部分为单层建筑，局部夹层。混凝土设计强度等级为C20，砂浆为M7.5水泥砂浆，砖为MU7.5红砖，开工日期为1997年，竣工日期为1998年。为全面了解房屋结构及构建的现状，故对河南某酒店有限公司温泉酒店二期工程砖混内框架部分主体结构进行A类建筑的第一级抗震鉴定。3.2混凝土强度检测采用回弹法现场随机抽取柱、梁、现浇板等混凝土构件进行混凝土强度测试，检测结果见表2所示。 构件混凝土强度测试结果 表2楼层构件名称轴线位置混凝土抗压强度换算值（MPa）现龄期混凝土强度参考值（MPa）混凝土设计强度等级平均值标准差最小值一层柱16-C18.70.9418.217.2C2021-C20.20.9419.418.714-F21.41.2920.619.314-K22.41.1720.620.512-M23.20.4922.722.410-K22.60.8221.821.3 构件混凝土强度测试结果 续表2楼层构件名称轴线位置混凝土抗压强度换算值（MPa）现龄期混凝土强度参考值（MPa）混凝土设计强度等级平均值标准差最小值一层构造柱15-N18.40.1718.218.2C2022-N18.00.3517.617.6梁19-21-C22.00.5521.521.114-16-C24.80.7823.723.512-K-M22.10.6721.121.010-12-K22.50.1822.322.2圈梁9-G-K22.20.3521.821.814-K-M21.00.8519.619.6板19-21-B-C27.30.4526.426.614-16-B-C31.41.9829.928.112-13-K-M22.31.2220.820.310-12-G-K25.80.6124.824.814-15-N-P21.30.4620.820.822-23-N-P22.00.3921.421.4二层柱16-B21.40.6020.920.421-C19.80.9018.618.3梁14-B-C18.60.1918.318.312-13-1/B23.10.8822.321.7板12-13-1/B-C24.80.7523.723.612-13-B-1/B24.70.7623.523.43.3钢筋数量检测采用钢筋位置测定仪对梁底及柱侧面钢筋数量进行检测，测试的结果如表3所示。构件钢筋数量检测结果 表3构 件梁底及柱侧面钢筋检测数量(根)梁底排及柱侧面钢筋设计数量层数名称轴线位置 一层柱16-C3321-C3314-F3314-K3315-N33二层梁19-21-C4414-16-C4412-K-M5510-12-K5514-K-M223.4砌筑砂浆强度现场随机抽取墙体，采用贯入法对其砌筑砂浆进行强度测试，测试结果如表4所示。砌筑砂浆强度检测结果 表4层数轴线位置砂浆强度换算值（MPa）砂浆设计强度等级一层23-B-C2.3M7.514-F-G1.9M7.512-D-F1.6M7.512-13-D2.4M7.523-G-K2.1M7.53.5砖强度采用回弹法随机抽取砖构件进行砖强度测试，测试结果如下表5示。 砖抗压强度检测结果 表5层数轴线位置抗压强度换算值（MPa）砖设计强度等级一层 23-B-C5.6MU7.514-F-G7.1MU7.512-D-F7.4MU7.512-13-D7.1MU7.523-G-K5.8MU7.53.6外观调查经现场调查及观测，该房屋部分墙体出现裂缝，局部混凝土出现局部剥落，露筋、锈蚀，调查结果见表6所示。 外观裂缝调查 表6楼层外观裂缝调查一层墙体6-F-G有两条横向裂缝，裂缝长度约为3.0m，宽度约为8mm。墙体8-P-Q有一条斜向裂缝，裂缝长度约为1.2m，宽度约为6mm。楼板16-18-B-C混凝土出现局部剥落，露筋、锈蚀。3.7抗震鉴定结果分析根据建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）的相关规定，对该工程砖混内框架部分主体结构进行A类建筑的第一级抗震鉴定。1、该工程总高约为15.10m，局部二层，长为77.56m，宽为54.0m，高宽比为0.28，抗震横墙最大间距7m，建筑高度不满足建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）第7.2.1条的规定。2、所抽检砌体的砖抗压强度换算值均不大于7.5MPa，砌体砂浆砂浆抗压强度推定值均不大于2.5MPa，部分梁、柱现龄期混凝土强度参考值未达到C20，均不满足建筑抗震鉴定标准（GB GB50023-2009）7.2.3条的规定。3、经过调查，该楼为现浇混凝土楼盖，有圈梁、构造柱及纵横墙拉结筋，满足建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）7.2.4条的规定。4、该工程房屋平、立面和墙体布置不符合建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）5.2.2条关于规则性的要求。5、该房屋框架部分填充墙与主体结构连接处未设拉结筋连接，不满足建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）6.2.7关于砖砌体填充墙与主体结构连接的要求；内框架部分的布置符合抗震标准相关要求。6、该工程抗震横墙间距，高宽比及门窗洞口面积比，符合建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）的相关要求。根据建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）7.2.7条的规定，该房屋综合抗震能力不满足抗震鉴定要求。4结语综上所述，既有建筑物的房屋质量检测与抗震鉴定工作要求检测、鉴定人员必须在掌握工程抗震设计、结构计算、检测测试及建筑物变形测量等技术的基础之上，结合工程实际情况，有针对性地实施房屋结构特性等相关参数的科学采集，经全面分析和综合评定，做出符合实际的抗震加固设计，从而提高建筑物的整体抗震能力，达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计基本原则。参考文献1.沈聚敏.抗震工程学.北京:中国建筑工业出版社，20002.中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2010).北京:中国建筑工业出版社20103.中华人民共和国国家标准.建筑抗震鉴定标准(GB50023一2009).北京:中国建筑工业出版社，2