建筑抗震加固.ppt

1、连云港职业技术学院建筑工程学院,1,建筑抗震加固技术,高明,2,基本内容,工程震害特征 抗震加固设计 工程加固的常用方法 加固实例,3,多层砌体房屋的震害特点,多层砌体结构相对于其它结构体系抗震性能较差 不同烈度时的破坏部位变化不大，破坏程度有显著差别 房屋的层数越多、高度越高，破坏越严重,4,1 墙体承载能力不足产生的X型裂缝或单向斜裂缝,5,2 内外墙交接处的破坏：7度时开始有破坏，8度时普遍和严重，9度时可能甩出。,纵横墙连接薄弱，地震中致使外纵墙大片闪落，唐山大地震此类震害较为明显。随着抗震设计对砌体结构纵横墙连接的重视，此类震害相应减少，但农村自建房中仍有此

2、类震害发生。,淮海工学院土木工程学院,6,3 墙体转角处的破坏,墙体转角部位应力集中容易产生破坏，尤其是房屋的四角，兼受扭转等复合应力，特别容易产生破坏，甚至引起倒塌。,7,4 圈梁未设置或设置不当,历次震害表明，砌体结构设置圈梁构造柱是提高结构整体性与防倒塌的重要措施。,圈梁在横墙上拉通太少，地震时随外墙倒塌而脱落。,圈梁兼作窗过梁，未设在楼板平面处，顶层部分倒塌，圈梁甩落在地。,8,5 构造柱破坏,汶川地震中砌体结构中的构造柱发生压屈、剪切破坏。有效抑制了墙体开裂，防止结构的倒塌。,9,6 楼屋盖整体性,木屋盖整体性差，地震时木屋架易塌落，顶层墙体破坏严重。,10,预制空心板间如无可靠连接

3、，楼屋盖整体性差，地震破坏严重,11,7 墙体局部破坏,纵墙端部墙肢 纵横墙交接处 外墙转角 凹凸部位墙体 纵向墙肢,惊人的鞭稍效应,12,8 楼梯间的破坏,楼梯间垮塌,楼梯板断裂,13,9 屋面局部突出的破坏,14,10 非结构构件的破坏,女儿墙偏高，无任何拉结措施，或拉结措施不当，地震时易开裂或闪落。,外廊栏板无拉结措施，地震时闪落,15,11 结构体系、布局不合理引起的震害,16,钢筋混凝土结构房屋震害,（一）结构不当体系引发的震害,1、单跨框架,单跨框架仅有框架作为抗震防线外、且结构缀余度小，地震中容易形成机构从而倒塌。故本次建筑抗震鉴定标准修编中规定乙类建筑不应采用单跨框架，多层建筑

4、不宜采用单跨框架结构。 不符合要求的建筑应改变其结构体系、加固或采取其它相应措施。,17,2、单向框架,特点：（1）仅对横向框架进行平面结构分析。 （2）对纵向按连续梁计算，仅考虑其承担垂直荷载，在箍筋配置和纵筋的锚固上也常按一般梁考虑。,而地震作用时，实际上横向的基本周期和纵向的基本周期相当接近，纵横向的总地震力也大致接近，每个柱子在纵向和横向承受的地震剪力和弯矩也差不多。,18,（二）几种抗震体系的震害特点,（1）钢筋混凝土框架,整体倒塌或倾覆； 薄弱层倒塌(底层破坏、顶层破坏、中间层破坏)； 框架节点破坏、强梁弱柱破坏； 填充墙与主体结构连接不牢倒塌； 填充墙设置不合理使框架柱形成短柱而

5、剪切破坏等形式。,19,（2）填充墙框架,主要在上世纪八十年代前应用。 特点：填充砖墙嵌砌于框架间，地震时与钢筋混凝土框架共同承受地震水平作用； 填充墙的破坏是最为普遍; 框架平面内嵌砌砖填充墙，柱上端易发生剪切破坏。 外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切破坏。,淮海工学院土木工程学院,20,（3）框架抗震墙结构,a .钢筋混凝土框架和钢筋混凝土抗震墙两类抗侧力构件组成， 抗震墙提供比框架大得多的抗侧移刚度，承受整体弯曲能力占70以上; b . 框架、抗震墙协同工作，抗震墙顶部框架的反向水平力将使抗震墙各个截面弯矩大幅度减小，墙体弯曲变形、侧移及层间侧移显著减少，震害也相对减轻。

6、砖围护墙和填充墙的震害显著减轻 。,21,（4）钢筋混凝土抗震墙结构,钢筋混凝土抗震墙结构一般多用于民用建筑的住宅、宿舍，其震害都较轻。小开间现浇抗震墙也只是出现轻微裂缝。,22,（三）建筑体型布置,1、平面布置,刚度不均匀； L形等不对称平面的建筑； 开口房屋由于刚度极不均匀，破坏率显著增高； 电梯间布置上存在较大偏心也将使震害加重； 带有较长翼缘或凸出的T形、十字形、U形、H形、 Y形平面由于地震时侧移差异而使震害加重。,23,竖向刚度不均匀使震害加重,（1）底部刚度小,由于底层抗侧移刚度和屈服强度骤然减低，位移增大，屈服强度系数比上面各层小的多，引起底层严重破坏甚至倒塌。,2、立面布置,

7、24,多层和高层框架房屋的中间层，强地震时常出现异常的震害，这些层可能是结构布置较弱的楼层，在竖向刚度突变时，刚度小的楼层在水平和竖向地震的共同作用下，由于抗震承载力不足而毁坏倒塌。,（2）中间柔弱层,（3）顶部柔弱层,（4）上下两端柔弱层,25,几个需要关注的重点： a 大底盘建筑，体形的突变引起刚度突变，使主楼在接近裙房的楼层相对较为柔弱，地震时塑性变形集中而产生过大层间侧移，导致严重破坏； b 房屋高宽比过大，房屋愈高，受到的地震作用和倾覆力矩愈大，破坏越严重； c 上部为抗震墙等刚性结构，下部为框架，出现的倾覆破坏； d 突出屋顶的收进建筑破坏严重； e 顶层空旷大房间震害严重； f

8、高低层毗连房屋震害加重。,26,四层教学楼，只剩下了三层,刚度不均且突变错层,27,底层柱上下端破坏倾斜移侧 底层柱上下端产生塑性铰，形成机构,淮海工学院土木工程学院,28,阪神地震中某医院薄弱层倒塌,29,阪神地震中某高层建筑薄弱层倒塌,30,突出屋面的构造脱落,31,3 防震缝和变形缝的震害,a 缝宽不足； b 缝内落入物造成破坏； c 防震缝两侧相邻建筑物发生互撞； d 防震缝未彻底断开造成震害.,32,（四） 各类结构构件破坏形态,1、框架结构整体倒塌,某框架结构， 整体倒塌,某框架结构， 整体倒塌,33,2、框架柱,a 柱顶部破坏： (1)柱端混凝土酥碎、散落、竖向钢筋压屈； (2)

9、斜裂缝 柱头顺斜裂缝下滑错动，钢筋顺斜裂缝方向弯曲，严重者混凝 土全部崩落，上层梁板下塌，柱内纵筋压弯成灯笼状。 (3)竖向裂缝 主要是箍筋不足或梁柱相交处箍筋布置较差所致。,34,b 柱底柱根部的破坏率相对柱顶较低；,c 柱身中段的震害与对柱顶和柱底对比相对较少，但同样存在严重震害： (1)柱身配箍太小引起的柱身剪切破坏。 (2)柱身的短柱破坏,d 角柱 框架角柱的震害常比边柱和中柱更为严重：,35,柱脚破坏,36,37,38,柱头破坏,柱脚破坏,淮海工学院土木工程学院,39,40,f 短柱,(1)短柱破坏特点剪切承载力不足的震害； (2)长短柱在同一层中同时存在时，短柱破坏严重； (3)框

10、架柱由于墙的嵌固出现短柱而震害加重。,g 楼梯柱,(1)框架中的楼梯斜梁和踏步板构成类似竖向钢筋混凝土斜撑，作用于楼梯柱或支承中间平台梁板的框架柱。 (2)有时，楼梯平台柱上下与框架梁连接，实际形成短柱加重震害。 (3)在构造上应按短柱考虑，控制轴压比，加密箍筋。,41,42,3、框架梁,a 梁端：斜裂缝裂缝正八字形、竖裂缝； b 梁的跨中在中部13跨度范围内出现竖向裂缝； c 短梁出现斜裂缝，且斜裂缝延伸很长。,4、梁柱节点,在水平地震作用下，梁柱节点产生剪切型的斜向裂缝。 地震作用反向时，将在另一方面产生斜裂缝，地震作用的往复作用，节点域可能产生多条交叉裂缝，混凝土剥落、酥裂，梁、柱纵筋在

11、节点区的锚固失效。,43,框架节点破坏的后果,这才是我们想看到的框架破坏形式,44,5、钢筋混凝土抗震墙,a 现浇钢筋混凝土抗震墙结构体系 震害较轻；现浇抗震墙的空间整体性强，水平荷载下的侧向变形小，承载能力富裕很大，地震时剪力墙即使严重开裂，强度衰减，其承载能力也很少降低到承重所需要的临界承载力以下，该体系具有较高的抗震能力。,45,抗震墙结构破坏轻微,46,b 框架抗震墙结构中的抗震墙,框架一抗震墙结构体系，是框架结构体系和的抗震墙组成的双重结构体系。总体耐震性能好，延性较好，震害很轻。,都江堰市公安局大楼中等破坏， 11层框架抗震墙结构,抗震墙连梁X形裂缝,淮海工学院土木工程学院,47,

12、6、钢筋混凝土房屋中的砌体填充墙,a 砌体填充平面外倒塌;,b 砌体填充墙斜裂缝和交叉裂缝;,c 填充墙的做法对震害有很大影响：,现浇抗震带； 柱拉结钢筋；,电楼梯间的砌体填充墙震害比较普遍，也较严重。,淮海工学院土木工程学院,48,填充墙全部剪切破坏,49,填充墙严重破坏,角柱节点弯剪破坏,50,51,框架结构，填充墙开裂,52,7、楼梯间的破坏,a 在地震往复作用下，楼梯板相当于斜撑， 受力为拉弯压弯构件，而在以往的结构设计中，仅将梯板当受弯构件计算； b 楼梯梁在承受地震力的同时，还承受来自双方向楼梯板的剪切扭转作用。,53,楼梯间柱破坏,楼梯梁剪扭破坏,54,内框架与底层框架砖房的震害

13、特征 内框架砖房指内部框架承重、外部砖墙承重房屋 分为为单排柱到顶、多排柱到顶 、底层内框架房屋。 底层框架砖房指底层框架承重而上部砖墙承重的多层房屋。 内框架和底层框架房屋均为混合承重结构，从抗震概念设计原则可以看出，这两种复合结构不利于抗震。事实证明，在历次地震中这两类结构的震害都是比较重的，而且这两类结构的震害特征也不一样。 注意：这两类结构不适用于乙类建筑。,55,(一)内框架砖房震害特征 内框架砖房的抗侧力构件主要是砖墙，砖墙破裂后，刚度降低，变形增长，部分地震剪力开始转移到钢筋混凝土框架。 砖墙破坏以后，房屋侧向变形加大，大部分地震剪力将由框架承担，当超过框架的承载力时，框架将会破

14、坏，这类混合结构，在地震时被各个击破。,56,内框架砖房的破坏特征如下： 1、单排柱内框架砖房的破坏比双排柱和多排柱要重。 现行设计规范不允许采用这类结构。 2、两排柱的内框架砖房，当两排柱间距离较小、边跨柱距大时，震害严重。 边跨由框架柱和外纵墙承重，外纵墙倒塌后丧失对楼盖的承重能力，当边跨梁跨度较短，可作为短悬臂梁而保存不折断，而大边跨的房屋，常因长悬臂而承载力不足使边跨梁折板落，加重震害。,57,58,3、平面不规则的内框架砖房震害加重。 4、横墙间距越大，横墙与山墙以及毗连的纵墙震害加重。 5、开(敞）口的内框架砖房震害加重。,59,6、下面各层设置内柱、顶层为无内柱的空旷房屋震害加重

15、。 7、底层内框架砖房多数是底层倒塌。 现行设计规范不允许采用这类结构。,60,8、顶层砖墙 （1）外纵墙是顶层破坏最严重的部位， 内框架砖房横墙间距大，楼盖的外甩力使外纵墙在大梁底面或窗间墙上下端产生水平裂缝，砖砌体局部压碎、崩落，甚至倾斜，倒塌呈现了出平面的弯曲破坏，中段最为严重。 （2）顶层端横墙震害较重 端横墙的窗间墙抗剪承载力不足时，出现交叉裂缝。而在纵向地震作用下出现水平裂缝，当端屋盖与山墙连接不牢时，进而向外倾斜，重则连同端开间屋盖向外倒塌。,61,9、底层横墙破坏严重 作为横向主要抗剪构件，常出现交叉或单向斜裂缝，严重时，横墙破碎坍塌，丧失承载能力，导致整个房屋倒塌。底层横墙少

16、，则震害更为严重。 10、纵墙破坏情况 纵墙出现平面外弯曲、倾斜、倒塌和沿墙面的交叉或单向斜裂缝。,62,11、内框架柱破坏比墙体轻 内框架柱在墙体破坏后，承受水平地震产生的剪力和弯矩。总体说来内框架柱的震害要比周边的砖墙轻。 12、在墙体内设置钢筋混凝土构造柱的内框架砖房震害显著减轻。,63,汶川县璇口镇某内框架结构 底层墙体严重破坏,64,（二）底层框架砖房震害特征 底层框架砖房上刚下柔，抗震性能差。地震作用下，房屋的侧移将集中发生在相对柔弱的底层，震害表现为“上轻下重”。如底层过度加强，则薄弱层转移至二层，引起砖墙的破坏。 底层内框架砖房的结构特征是头重脚轻，上刚下柔，而底层外刚内柔，地

17、震时破坏更为严重。,65,1、底层框架砖房的震害多数发生在底层 （1）底层砖墙震害最重 1）横墙出现斜裂缝或交叉斜裂缝，直至倒塌。 2）外纵墙在窗口出现水平裂缝，窗间墙上出现交叉斜裂缝。 3）外墙转角处出现交叉斜裂缝，严重时墙角塌落。 （2）框架柱 顶端、底端产生水平裂缝或局部压碎崩落，在高烈度区出现弯折，底层倒塌，上部几层砖房原地或少有错位整体坐落。,66,底框结构柱头柱脚破坏,67,底层框架结构完全倒塌,底层柱端严重破坏、倾斜,68,底层墙体严重破坏，框架轻微破坏,69,底层过大的层间变形,70,底层框支柱的覆灭,71,2、底层框架砖房过渡层的震害 如果底层过度加强，刚度较大、承载力较高，

18、则会导致薄弱层转移至二层，引起上部砖墙的破坏。,整个二层坍塌,上部墙体破坏,72,过渡层墙体破坏严重底层破坏较轻,73,3、平面布置不规则结构的震害加重 底层墙体布置不均匀，或者临街一边是底框、另一边是砖混组成的混杂底框结构，导致结构震害加重。,4、底层内框架砖房的破坏程度比底层框架砖房要重 现行抗规不允许地震区采用底层内框架多层砖房。 5、不合理的改造加重震害填充墙不能随意拆除（包括框架结构）,74,现有建筑抗震加固的基本要求,没有不可加固的结构，没有包打天下的加固方法，适才适用！,75,1.规程适用的对象 经抗震鉴定评定为需要加固的现有建筑。 先鉴定后加固原则（加固图中也应体现） 以抗震鉴

19、定结论为加固目标 （不低于抗震鉴定的目标、通过加固可进一步提高） 适用于现有建筑，不包括危楼和烂尾楼,76,2.抗震加固的基本流程框图,77,3.抗震加固的概念设计 提高综合抗震能力的原则（承载力、整体性） 针对原结构存在的缺陷，找出使结构达到设防目标的关键，尽可能消除原结构不规则、不合理、薄弱层等不利因素。 不同于工程事故处理，强调整体加固，避免构件加固。结合使用功能、施工方法、环境影响和经济方面的要求，选择相应的加固方案。 结构的耗能能力是强度和延性的综合体现，二者可以互相弥补,78,3.抗震加固的概念设计（续） 保证加固措施的有效性 尽可能减少对原结构构件的损坏,加固构件与原结构有可靠的

20、连接,加固后应避免出现新的薄弱层,保证新旧构件的协同工作； 充分利用地基基础现有承载能力 尽可能减少地基加固工程量，加固所增重力不大时，可不做地基验算与地基处理,79,3.抗震加固的概念设计（续） 抗震加固验算的特殊要求 刚度和重量变化不大时，可不重新计算地震作用 加固计算宜采用专门的公式 砌体结构引入增强系数 钢砼构件给出专门公式 计算时应采用实际有效截面、材料强度 计算时要考虑新旧构件协同工作程度的影响,80,3.抗震加固的概念设计（续） 材料的要求 材料强度宜提高一级，过高的强度并不能真正发挥作用加固材料的其他应符合相关标准的要求 （GB50011、GB50367） 特殊加固材料的耐久性

21、问题（结构胶） 提供相关的检验报告 设计中应予以说明,81,4.抗震加固综合抗震能力的计算 验算公式： S 1s 2sRs/Rs 1s加固后的整体影响系数 2s加固后局部影响系数 Rs加固后计入应变滞后等的构件承载力 Rs抗震加固的承载力调整系数 Rs=R0+R=R0(1+R/R0)=R0 加固增强系数,82,4.抗震加固综合抗震能力的计算(续) 砌体结构： s1s 2s 0 0=A/(Ab0) 0楼层原有不计构造影响的抗震能力指数 加固增强系数（规程中给出了具体值） 1s、2s按加固后取值的整体与局部影响系数,83,4.抗震加固综合抗震能力的计算(续) 钢砼结构： s1s 2s ys ys=

22、Vys/Ve Vys楼层加固后的受剪承载力（协同系数0.60.9） Ve楼层小震弹性地震剪力（按加固后计算） 1s、2s按加固后取值的整体与局部影响系数,84,5.可供选择抗震加固方法 需提高承载力、刚度： 两者均需提高（增设构件、加大截面） 仅需提高承载力（钢构套、粘钢、粘碳纤维布） 仅需提高变形能力（增设连接构件、钢构套） 结构体系明显不合理： 优先增设构件予以改善 同时提高承载力和变形能力 整体性连接不良： 增设拉结构件，以提高变形能力为主,85,一、加固的特点 施工方面： 场地狭窄，设备使用、操作困难 工期短，甚至不停止使用。 设计方面： 对原有结构（构件）的评价和利用； 新旧结构（构

23、件）的连接、新旧材料的连接； 对相邻结构（构件）的影响； 施工的可操作性等。,86,加固方法及选择 一、直接加固法 直接加固法是通过一些加固措施，直接提高构件截面承载力等。 加大截面加固法 外包（钢）加固法 预应力加固法： 辅助结构加固法 外部粘钢加固法 FRP(Fiber Reinforced Plastic)加固法 高强钢绞线-聚合物砂浆,87,二、间接加固法 间接加固法是通过一些措施，改变结构传力途径，减少荷载效应。 增设构件加固法 增设支点加固法 增加结构整体性加固法 改变结构刚度比加固法 其他加固法,88,多层砌体房屋的抗震加固,89,多层砌体房屋的抗震加固基本原则,按砌体房屋不同功

24、能时的损坏程度区别对：静力下出现损坏，以各承重墙柱等的加固为主，抗震鉴定不合格的，则以整个结构总体功能的恢复为主，而不要求每个构件都完全恢复功能。 对非刚性结构体系的房屋，应选用有利于消除不利因素的抗震加固方案；当采用加固柱或墙垛，增设支撑或支架等保持非刚性结构体系的加固措施时，应控制层间位移和提高其变形能力。,90,为防止加固后内力重分布形成新的薄弱部位或导致薄弱部位转移，加固后综合抗震能力指数、层间受剪承载力不应大于相邻下一层的20%。当加固后使本层超过相邻下一楼层的20时，则需要同时加固相邻下一楼层。 同一楼层中，自承重墙体加固后的抗震能力不应超过承重墙体加固后的抗震能力，否则，应增强相

25、应承重墙体。 当选用区段加固的方案时，应对楼梯间的墙体采取加强措施。,91,当现有多层砌体房屋的高度和层数超过规定限值时，应采取下列抗震对策： 超高而不超层时，应采取高于一般房屋的承载力且加强墙体约束的有效措施。 超层时，应改变结构体系或减少层数； 乙类设防的超层房屋，可改变用途按丙类设防使用，并符合丙类设防的层数限值； 当丙类设防且横墙较少的房屋超出规定限值一层和3m以内时，应提高墙体承载力且新增构造柱、圈梁等应达到现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011对横墙较少房屋不减少层数和高度的相关要求。,92,加固后的楼层和墙段的综合抗震能力指数,93,加固后截面抗震受剪承载力,94,常用加固方

26、法及其基本作用,砖墙修补、灌浆和拆砌 提高已开裂或局部强度过低的墙体抗震承载力。修补可恢复到未开裂时的承载力，压力灌浆可按比原砂浆强度等级提高一级估计其承载力，拆砌则按新墙体计算承载力。 面层或板墙加固 提高墙体承载力，增加楼板支承长度。 增设抗震构件 改变受力分配、传力途径，总体上提高房屋抗震承载力，减少薄弱部位。,95,包角、镶边 用型钢或钢筋混凝土对柱墙垛、墙角、门窗洞加固，提高构建承载力和变形能力。 外加构造柱 提高房屋延性和抗倒塌能力，提高局部易损墙段的承载力。 外加圈梁 提高楼盖整体性，增加墙体的连接性能和稳定性，提高抵抗地基不均匀沉降的能力，改善房屋总体变形能力。 钢拉杆 加强纵

27、横墙连接，替代应在内墙拉通的圈梁，作为后加构造柱的横向支承点参与作用，加强山尖墙的出平面稳定性。,96,支撑和支架 加强屋盖的整体性，改善屋盖构件的稳定性，适当提高刚度。 托梁 增加楼、屋盖构件的支承长度。 钢筋混凝土现浇叠合层 增强预制楼、屋盖的整体性。 锚筋和锚杆 加强局部的连接性能。,97,面层加固技术 分类：水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层 高强钢铰线网片聚合物砂浆面层（新增技术） 砂浆面层加固技术 特点：适用于抗震能力相差不大的情况，面层加固时上下楼层可不连续，且不用单做基础。,98,高强钢铰线聚合物砂浆加固技术 技术简介：将钢铰线网片敷设于被加固构件的受拉区域，再在其表面涂抹聚合物砂浆

28、。其中钢铰线是受力的主体，在加固后的结构中发挥其高于普通钢筋的抗拉强度；聚合物砂浆有良好的渗透性、粘结强度和密实程度高，它一方面起保护钢铰线网片的作用，同时将其粘结在原结构上形成整体，使钢铰线网片与原结构构件变形协调。在结构受力时，通过原构件与加固层的共同工作，可以有效提高其刚度和承载能力。,高强钢绞线网片,聚合物乳液及粉料,配套锚固件,99,加固工艺流程：,被加固构件保护层凿除,构件表面清洗,钢绞线网片下料、锚固拉环安装,聚合物砂浆抹灰,剂喷涂施工,钻孔安装钢绞线网片至预紧,100,加固效果：进行了15片的砖墙加固对比试验研究，包括不同强度等级的砂浆，不同饱满程度砌筑，不同钢铰线网间距。 结

29、果表明：承载能力可提高明显， 墙片刚度也有所提高。,101,钢筋混凝土板墙加固 要点： 适用于抗震能力相差较大的情况。 板墙加固应自下而上连续，板墙应有基础且原砖墙相同埋深。 板墙中设置相互可靠拉结的集中配筋带可替代，可不另设圈梁构造柱。 板墙加固设计时，静力荷载由原砖墙承受，板墙仅承受地震作用。,102,增设抗震墙加固技术 分类：增设砖砌抗震墙 增设钢筋混凝土抗震墙 要点： 适用于抗震能力相差大、横墙间距较大的情况。 新增抗震墙宜选用与原墙相同砖或砌块。 增加抗震墙后，抗震鉴定中涉及横墙间距的内容均应按增设抗震墙后的情况进行调整。 增设钢筋混凝土抗震墙时，原墙体砌筑砂浆强度不宜低于M2.5

30、，厚度可为140160mm，混凝土C20,103,外加圈梁、构造柱、钢拉杆加固技术 优点：加强整体性连接与局部构造要求，鉴定可靠，经受过地震考验。 缺点：影响建筑室内、外观。,104,技术要点,外加柱设置的位置应合理，还应与圈梁或钢拉杆连成封闭系统； 外加柱、圈梁应通过设置拉结钢筋和销键、锚栓、压浆锚杆或锚筋与墙体连接； 外加柱应有足够深度的基础； 圈梁遇阳台、楼梯间、变形缝时，应妥善处理； 拉杆应按照替代内墙圈梁的要求设置，并满足与墙体锚固的规定，使拉杆能保持张紧状态，确实发挥作用。,105,加固方案的确定,抗震加固方案的确定，应根据抗震鉴定的结果，针对房屋存在的具体问题，综合选择合理、有效

31、的加固手段。 楼层抗震承载能力不足时，可选择普遍或集中于若干墙段用面层或板墙加固的方案，也可增设抗震墙。 有明显扭转效应的多层砌体房屋抗震能力不满足要求时，可优先在薄弱部位增砌砖墙或现浇钢筋混凝土墙，或在原墙加面层；也可采取分割平面单元，减少扭转效应的措施。 现有的空斗墙房屋和普通粘土砖砌筑的墙厚不大于180mm的房屋需要继续使用时，应采用双面钢筋网砂浆面层或板墙加固。 墙段承载力稍差而整体性不良时，可不直接加固墙段而利用构造柱提高其承载力。,106,承重墙段宽度过小或抗震能力不满足要求时，可选择面层或板墙加固等，也可结合外加构造柱加固。 对于承载力明显不足的砖柱、墙垛，可选择型钢或现浇钢筋混

32、凝土包角或镶边，或采用钢筋混凝土套加固。 变形缝一侧的敞口墙，抗震加固时可选择增设墙体或钢筋混凝土框的加固方案。 纵横墙连接较差时，可采用钢拉杆、锚杆、外加构造柱或圈梁加固。 构造柱或芯柱设置不符合鉴定要求时，应增设外加加柱；当采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固并在纵横墙交接部位设置可靠拉结的配筋加强带时，可不另设构造柱。,107,圈梁设置不满足时，外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土，内墙圈梁可用钢拉杆或在进深梁端加锚杆代替；当采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固并在上下两端设置配筋加强带时，可不另设圈梁。 楼、屋盖构件支承长度不足时，可选择增设托梁方案，也可选择钢筋混凝土叠合层增强楼

33、、屋盖整体性的措施。 支承大梁等的墙段抗震能力不满足要求时，可增设砌体柱、组合柱、钢筋混凝土柱或采用钢筋网砂浆面层、板墙加固。 超高女儿墙、烟囱等，可选择降低高度的方案，也可结合屋面防水维修增设锚固措施。,108,鉴定与加固实例,某小学教学楼建造于1965年，三层砖混结构，纵墙承重，楼、屋盖均为预制混凝土空心板，层高3.2m，一、二层砂浆强度等级M2.5、三层M1，砖强度等级MU7.5。外墙墙厚为360mm，内墙墙厚为240mm，采用外加圈梁、构造柱进行过抗震加固，平面图见下图，按8度0.2g进行抗震鉴定。,109,抗震加固,对上述A类房屋进行抗震加固，确定加固方案时主要考虑以下几个方面因素：

34、 各楼层纵横向综合抗震能力指数在0.570.66之间； 抗震措施方面存在的主要不足； 该房屋为横墙很少的教学楼，乙类设防。 综合考虑，确定采用60mm双面混凝土板墙对纵横墙体全面进行加固（小开间处横墙除外），加固设计要注意采用加强配筋带弥补构造柱、圈梁设置的不足。加固后局部影响系数为1，体系影响系数0.9（横墙间距超过刚性体系要求），加固增强系数为2.5，综合抗震承载力满足要求。,110,（一）、抗震加固的基本要求 钢筋混凝土房屋的抗震加固应符合下列要求（强条）： (1) 抗震加固时应根据房屋的实际情况选择加固方案， 提高结构构件抗震承载力 增强结构变形能力或改变结构体系。 (2) 加固后的框

35、架应避免形成短柱、短梁或强梁弱柱。 (3) 采用综合抗震能力指数验算时，加固后楼层屈服强度系数、体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态计算和取值。,三、钢筋混凝土房屋的抗震加固技术,111,（二）、加固后结构抗震承载力验算 1）采用楼层综合抗震能力指数进行抗震验算时，应采用建筑抗震鉴定标准GB50023第6.2节规定的计算公式，对框架结构可选择平面结构计算； 2）当按建筑抗震加固技术规程JGJ116-2009第3.0.4条的规定采用现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011规定的方法进行抗震承载力验算时，可按建筑抗震鉴定标准GB50023第6章的规定计入构造的影响。 以上方法中加固后

36、构件的抗震承载力应建筑抗震加固技术规程JGJ116-2009第六章确定。,112,（三） 抗震加固手段的基本作用 钢筋混凝土结构的抗震加固手段，大多与一般的加固手段相同，但从提高结构抗震能力的角度，列出其基本作用： （1）修补、灌浆、喷射：使耐久性不足、局部损伤或出现裂缝的构件，恢复原有的承载力和变形能力。 （2）钢筋混凝土外套加固：同时增大构件的刚度、承载力和耐变形能力， 有时也加强连接的可靠性。,113,（3）钢构套加固：主要通过约束原有构件以提高耐变形能力，有时也可提高受剪和受弯承载力。 （4）增设墙体、翼墙和支撑等加固：提高整个结构的抗震承载力和刚度，并通过内力重分布减少某些构件的受力

37、。 （5）粘钢加固：代替纵向钢筋或箍筋，可提高承载力、变形能力而几乎不增加刚度。 （6）支托、拉筋和钢夹套加固：增加构件之间连接性能。,114,（7）剔缝：使相邻构件脱开，避免相互撞击或产生附加内力。 （8）粘贴纤维布加固：代替纵向钢筋或箍筋，可提高承载力、不增加刚度。 （9）钢绞线网-聚合物砂浆面层加固：代替纵向钢筋或箍筋，可提高承载力、变形能力、增加刚度。 (10）支撑加固（包括消能支撑）：提供刚度、变形能力，消能支撑还可以提高整个结构的消能减震能力。,115,（四） 混凝土结构加固方案的确定 钢筋混凝土房屋的结构体系和抗震承载力不满足要求时，可选下列加固方法： （1）单向框架应加固为双向

38、框架，或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施。 （2）单跨框架不符合鉴定要求时，应在不大于框架抗震墙结构的抗震墙最大间距且不大于24m的间距内增设抗震墙、翼墙、抗震支撑等抗侧力构件或将对应轴线的单跨框架改为多跨框架。,116,（3）框架梁柱配筋不符合鉴定要求时，可采用钢构套、现浇钢筋混凝土套或粘贴钢板、碳纤维布、钢绞线网-聚合物砂浆面层等加固。 （4）房屋刚度较弱、明显不均匀或有明显的扭转效应时，可增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固，也可设置消能支撑加固。 （5）当框架梁柱实际受弯承载力的关系不符合鉴定要求时，可采用钢构套、现浇钢筋混凝土套或粘贴钢板等加固框架柱；也可

39、通过罕遇地震下的弹塑性变形验算确定对策。 （6）钢筋混凝土抗震墙配筋不符合鉴定要求时，可加厚原有墙体或增设端柱、墙体等。,117,（7）钢筋混凝土构件有局部损伤时，可采用细石混凝土修复；出现裂缝时，可灌注水泥基灌浆料等补强。 （8）填充墙体与框架柱连接不良时，可增设拉筋连接；填充墙体与框架梁连接不良时，可在墙顶增设钢夹套与梁拉结。 （9）女儿墙等易倒塌部位不符合鉴定要求时，可选择降低高度的方案，也可结合维修增加锚固措施。 （10）当楼梯构件不符合鉴定要求时，可粘贴钢板、碳纤维布、 钢铰线网聚合物砂浆面层等加固。,118,增设钢筋混凝土抗震墙加固技术 特点：改变结构体系整体性加固； 框架结构 框

40、架抗震墙结构 优点：地震作用主要由抗震墙承担，减小框架受力； 提高结构整体刚度，减小地震作用下的结构变形； 结构体系的改变，降低了对框架抗震构造措施要求； 避免对框架构件的逐个加固，减少加固工作量。 缺点：新增抗震墙需设基础，采用天然基础时开挖工作量大。,119,a 混凝土强度等级不应低于C20，且不应低于原框架柱的混凝土强度等级。 b 墙厚不应小于140mm，竖向和横向分布钢筋的最小配筋率，均不应小于0.20%。对于B、C类钢筋混凝土房屋，其墙厚和配筋应符合其抗震等级的相应要求。 c 增设抗震墙后应按框架-抗震墙结构进行抗震分析，增设的混凝土和钢筋的强度均应乘以规定的折减系数。加固后抗震墙之

41、间楼、屋盖长宽比的局部影响系数应作相应改变。,120,增设墙与原框架柱的连接,锚筋连接,121,消能减震加固技术 特点：属改变结构体系整体性加固； 原理：原结构中设置消能支撑，依靠其变形吸收消耗地震能量，从而起到对结构构件的保护作用。,122,构件加固技术 分类：加大截面法 粘钢加固法 粘贴碳纤维布加固 高强钢铰线网聚合物砂浆加固,123,采用钢构套加固框架： 应符合下列要求： a 钢构套加固梁时，角钢两端应与柱连接。 b 钢构套加固柱时，角钢到楼板处应凿洞穿过上下连接；顶、层的角钢应与屋面板可靠连接；底层的角钢应与基础锚固。 c 加固后梁、柱截面抗震验算时，角钢应作为纵向钢筋、钢缀板应作为箍

42、筋进行计算，其材料强度应乘以规定的折减系数。,124,钢筋混凝土套加固梁柱 应符合下列要求： a 混凝土的强度等级不应低于C20，且不应低于原构件的混凝土强度等级。 b 柱套的纵向钢筋遇到楼板时，应凿洞穿过并上下连接，其根部应伸入基础并满足锚固要求，其顶部应在屋面板处封顶锚固； 梁套的纵向钢筋应与柱可靠连接。 c 加固后梁、柱按整体截面进行抗震验算，新增的混凝土和钢筋的材料强度 应乘以规定的折减系数。,125,高强钢铰线聚合物砂浆加固技术 当提高梁的受弯承载力时，钢绞线网应设在梁顶面或底面受拉区；当提高梁的受剪承载力时，钢绞线网应采用三面围套或四面围套的方式；当提高柱受剪承载力时，钢绞线网应采

43、用四面围套的方式。 钢绞线网-聚合物砂浆面层加固梁柱的钢绞线网片、聚合物砂浆的材料性能，应符合建筑抗震加固技术规程JGJ116-2009第5.3.18条的规定。界面剂的性能应符合现行行业标准混凝土界面处理剂JC/T907关于型的规定。 钢绞线网-聚合物砂浆面层加固梁柱的设计，应符合下列要求： a 原有构件实测的混凝土强度等级不应低于C15。 b 钢绞线网的受力方式应设计成仅承受拉应力作用,126,梁受剪加固,梁受剪加固,柱受剪加固,127,粘贴钢板加固梁柱： 应符合下列要求： a 原构件实测的混凝土强度等级不应低于C15；混凝土表面的受拉粘结强度不应低于1.5MPa。 b 钢板的受力方式应设计

44、成仅承受轴向应力作用。 c 粘贴钢板与原构件尚宜采用专用金属胀栓连接。 d 粘贴钢板加固钢筋混凝土结构的胶粘剂的材料性能、加固的构造和承载力验算，可按现行国家标准混凝土结构加固设计规范GB50367的有关规定执行。 f 加固前应卸除或大部分卸除构件上的活荷载 。,128,粘贴纤维布加固梁柱 应符合下列要求： a 原结构构件实测的混凝土强度等级不应低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不应低于1.5MPa。 b 碳纤维的受力方式应设计成仅承受拉应力作用。用在梁受弯、受剪以及柱受剪。 c 粘贴纤维布和胶粘剂的材料性能、加固的构造和承载力验算，可按现行国家标准混凝土结构加固设计规范GB50367的有

45、关规定执行， d 注意长期使用的环境和防火要求，应符合国家现行有关标准的规定。 e 加固前应卸除或大部分卸除作用在构件上的活荷载。,129,例（A类建筑的抗震鉴定与加固实例） 四层钢筋混凝土框架结构，建于上世纪七十年代，采用黏土砖填充墙， 框架下面有箱形基础地下室，框架柱嵌固于地下室顶板处，平面布置见下图， 层高3300mm，梁柱楼板混凝土为C14，柱均为450mm450mm （配筋为414，箍筋6间距150），梁250mm550mm，楼板160mm厚， 每层另外增加面荷载：恒载5.0 kN/mm ；活载2.0kN/mm； 该工程位于8度（0.2g）区，类场地。,130,抗震加固 加固方案 对

46、一层的所有柱进行钢构套加固。重新进行楼层综合抗震能力指数的计算，见如下表格。表明加固后各层X、Y方向的楼层综合抗震能力指数均不小于1，满足要求。,131,132,133,四、内框架与底层框架砖房抗震加固技术 （一）加固设计的一般原则 内框架和底层框架房屋加固设计的基本要求与多层砌体房屋、多层钢筋混凝土房屋相同。 针对内框架和底层框架砖房的结构特点，加固设计时需要注意以下几点问题：,134,1. 加固的总体决策，除采取提高承载力或增强整体性的加固方案外，尚应采取措施调整二层与底层的侧移刚度比，使之符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的相应规定，避免形成柔底层或薄弱层转移至二层，A类内框

47、架和底层框架房屋的加固设计，通常采用综合抗震能力指数方法，应确保不出现新的抗震薄弱层和薄弱部位。 2. 加固措施还应避免造成短柱或强梁弱柱等不利于抗震受力的状态，是加固规程第3章抗震概念加固设计的具体体现。,135,3. 抗震验算所采用的计算模型和参数，应按加固后的实际情况取值。例如，墙体采用钢筋混凝土板墙加固，承载力增强系数、楼盖支承长度的体系影响系数等均可按本规程第5章对砌体墙加固的相关规定取值；增设横墙后，原横墙间距的影响系数相应改变；壁柱加固后，外纵墙局部尺寸、大梁与墙体连接的有关影响系数也可能相应变化。 4、现有内框架、底层框架与砖墙混合承重的多层房屋加固，其适用的最大高度和层数应符

48、合现行国家标准建筑抗震鉴定标准GB50023第7章的有关规定，防止认为通过抗震加固就可以随便超越最大高度，随便增加层数的作法。,136,5 、当加固后按本规程第3.0.4条的规定采用现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011规定的方法进行抗震承载力验算时，应计入构造的影响；加固后构件的抗震承载力应按本章确定。 内框架和底层框架砖房加固后的抗震验算方法，当采用现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011规定的方法时，其中结构的地震作用、构件的抗震承载力和构造影响系数，要根据加固后的实际情况，按本章的有关规定确定。,137,6、现有的底层框架砖房的层数和总高度超过规定限值的处理方法 1）当现有的A、

49、B类底层框架砖房的层数和总高度超过建筑抗震鉴定标准GB50023规定的层数和高度限值，但未超过建筑抗震设计规范GB 50011规定的层数和高度限值时，应提高其抗震承载力并采取增设外加构造柱等措施，达到建筑抗震设计规范GB50011对其承载力和构造柱的相关要求。 2）当其层数超过建筑抗震设计规范GB 50011规定的层数时，应改变结构体系或减少层数。,138,7、底层框架、底层内框架砖房上部各层的加固，应符合抗震加固规程第5章的有关规定，其竖向构件的加固应延续到底层；底层加固时，应计入上部各层加固后对底层的影响。框架梁柱的加固，应符合抗震加固规程第6章的有关规定。 具体来说，对底层框架和底层内框

50、架砖房，其上部各层按多层砖房的有关规定进行加固的竖向构件需延续到底层，如混凝土板墙、构造柱等需通过底层落到基础上，面层需锚固在底层的框架梁上，不必延续到底层；底层的框架和内框架，也需考虑上部各层加固后重量、刚度变化造成的影响。,139,（二）加固设计方法的选择 1、底层框架、底层内框架砖房的底层和多层内框架砖房的结构体系和抗震承载力不满足要求时的加固方法和原则 内框架和底层框架砖房经常遇到的抗震问题： 1）抗震横墙间距过大 2）横墙或外纵墙承载力不足 3）底层与过渡层刚度比不满足要求 4）底层为单跨框架，抗震赘余度不足。,140,1） 抗震横墙承载力不足时，采用钢筋网面层加固可提高承载力并改善

51、结构延性；当原墙体抗震承载力与要求相差太大时，可用钢筋混凝土板墙加固。 2）抗震横墙间距超限，应优先增设抗震墙。增设的抗震墙可采用砖墙；当楼盖整体性好且横向抗震承载力相差较大时，也可增设钢筋混凝土抗震墙加固。 3） 钢筋混凝土柱配筋不满足要求时，可增设钢构套架、现浇钢筋混凝土套等方法加固柱的抗弯、抗剪和抗压能力，也可采用粘贴纤维布、钢绞线网聚合物砂浆面层等方法提高柱的抗剪能力；也可增设抗震墙减少柱承担的地震作用。,141,4） 横向抗震验算时，承载力不足的外纵墙可用钢筋混凝土壁柱加固。壁柱单侧，也两侧同时增设；仅增设外壁柱时，要加强壁柱与楼盖梁的连接。也可增设抗震墙减少砖柱 (墙垛)承担的地震

52、作用。 5）当底层框架砖房的框架柱轴压比不满足要求时，可增设钢筋混凝土套加固或按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的相关规定增设约束箍筋提高体积配箍率。,142,6） 底层框架砖房的底层为单跨框架时，应增设框架柱形成双跨或增设钢筋混凝土抗震墙形成底部框剪结构以增加底层刚度，同时减少框架柱承担的地震作用；当底层刚度较弱或有明显扭转效应时，可在底层增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固；当过渡层刚度、承载力不满足鉴定要求时，可对过渡层的原有墙体采用钢筋网砂浆面层、钢绞线网-聚合物砂浆面层加固或采用钢筋混凝土墙替换底部的部分砌体墙等方法加固。,143,2、内框和底框砖房整体性不满足要求时 1）底层楼

53、盖为装配式混凝土楼板时，可增设钢筋混凝土现浇层加固。 2）圈梁布置不符合鉴定要求时，应增设圈梁；外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土，内墙圈梁可用钢拉杆或在进深梁端加锚杆代替；当墙体采用双面钢筋网砂浆面层或板墙进行加固且在上下两端增设配筋加强带时，可不另设圈梁。 3）当构造柱设置不符合鉴定要求时，应增设外加柱；当墙体采用双面钢筋网砂浆面层或板墙进行加固且在对应位置增设相互可靠拉结的配筋加强带时，可不另设外加柱。,144,4）外墙四角或内、外墙交接处的连接不符合鉴定要求时，可增设钢筋混凝土外加柱加固。 5）楼、屋盖构件的支承长度不满足要求时，可增设托梁或采取增强楼、屋盖整体性的措施。 3、底层内框架、单

54、排柱内框架房屋的加固处理 由于底层内框架、单排柱内框架房屋极为不利于抗震，存在较大抗震安全隐患，因此针对现有的A类底层内框架、单排柱内框架房屋，应结合规划拆除重建。对于暂时需要继续使用的建筑，应在原壁柱处增设钢筋混凝土柱形成梁柱固接的结构体系或采取增设墙体等方式改变其结构体系。,145,（三）加固设计方法的具体规定 1、增设混凝土壁柱的构造和计算要求 壁柱加固主要适用于纵向抗震能力不足，或者横墙间距过大需考虑楼盖平面内变形导致砌体柱(墙垛)承载力不足的加固方法。使用时注意： 1) 壁柱与多层砖房的构造柱有所不同，其截面应严格控制，其构造应能使壁柱与砖柱（墙垛）形成组合构件，按组合构件进行验算；

55、壁柱可单面或双面设置，与砖柱四周的钢筋混凝土套也有所不同。 2）可采用外壁柱、内壁柱或内外侧同时设置，当需要保持外立面原貌时，应采用内壁柱。壁柱需与砖柱(墙垛)形成组合构件，按组合构件计算刚度并进行验算，,146,3）抗震加固时，对多道抗震设防的要求稍低，故加固后砖柱(墙垛)承担的地震作用少于设计规范的要求，墙体有效侧移刚度的取值比规范大些；此外，根据试验结果，提出了横墙间距超过规定值时，加固后砖柱(墙垛)受力的计算方法； 4）作为简化, 砖柱(墙垛)用壁柱加固后按组合构件计算其抗震承载力, 考虑增设的部分受力滞后，新增的混凝土和钢筋的强度需乘以0.85的折减系数。 为使壁柱的加固有效，强调了

56、以下几点：壁柱应从底层设起，沿砖柱（墙垛）全高贯通；壁柱应满足最小截面和最小纵筋、箍筋设置要求；壁柱应在楼屋盖处与原结构拉结，并应有基础,147,2、楼盖现浇层加固的构造要求 增设钢筋混凝土现浇层加固楼盖，可使底层框架房屋满足抗震鉴定对楼盖整体性的要求。为确保现浇面层的加固有效，楼盖面层加固的细部构造，要确实加强原预制楼盖的整体性。强调了以下几点：现浇层的最小厚度不得过小；现浇层的最小分布钢筋应满足构造要求。 3、增设面层、板墙、抗震墙、外加柱加固的要求 内框架和底层框架砖房采用面层、板墙和抗震墙进行加固的材料、构造、抗震验算设计及施工，直接引用了加固规程第5章的有关规定。其中，参照抗震设计规

57、范的规定，各方向的地震作用最好由该方向的抗震墙承担。,148,4、框架柱的加固要求 内框架和底层框架砖房的钢筋混凝土柱采用钢构套、现浇钢筋混凝土套、纤维布加固进行加固的材料、构造、抗震验算及施工，直接引用了本规程第6章的有关规定。 5、关于后续使用年限的说明 前述砌体结构、混凝土框架结构和底框、内框架结构加固使用年限为30年、40年，而某些加固材料的耐久性可能达不到这一年限（如结构胶耐久性为20年，涉及到植筋、粘贴碳纤维、粘钢等），所以加固设计时应注明定期检查维修。,149,6、加固施工应由具有相应资质的单位完成（加固专项资质，不分级）。 7、加固设计应结合现场实际情况设计，不能纸上谈兵，设计

58、图纸具有可操作性、可实施性，特别是节点细部构造的处理，尽可能详尽；施工过程中现场配合工作量较大，特别是对老旧建筑。 8、施工监理的注意事项 粘钢防空鼓，防高温(粘贴后不得焊接） 粘碳纤维防空鼓，防火，防折断（打磨成圆角） 植筋清孔检查，灌胶密实，拉拔试验 加固施工具体作法尚应满足混凝土结构加固设计规范的要求,150,五、加固实例 实例一：某机关办公大楼（内框架）抗震加固 某国家机关办公楼建于1959年，建筑面积为5919m2，变形缝将建筑分为I段和段， I段为六层双排柱内框架结构，段为五层单排柱内框架结构；层高：一层为5.3m,二四层为3.6m,五层为4.2m,六层为6.7m,室内外高差为0.

59、45m。I段总高为26.7m,段总高为19.8m。,建筑正立面,151,一层平面图,标准层平面图,152,各层材料设计强度：砖均为100号，I段砂浆：一、二层为50号，三、四层为25号,五、六层为10号；段砂浆：一层外墙为100号,内墙为50号,二层外墙为100号,内墙为25号,三层外墙为50号,内墙为25号,四层外墙为50号,内墙为10号,五层外墙为25号,内墙为10号；部分隔墙为空心砖墙，用25号砂浆砌筑，并且与实心墙用钢筋拉接；地下室为现浇混凝土墙，地下室顶板厚300mm，混凝土设计强度为200号，底板厚120mm，混凝土设计强度为150号；楼、屋面板均为现浇混凝土板，各层内框架梁、板、柱混凝土设计强度均为150号。,153,依据现行标准，对砌筑用砖、砂浆、混凝土强度进行了检测，混凝土实测强度推定值为16MPa；砌筑用砖实测强度推定值为MU10；I段砌筑砂浆回弹强度平均值一、二层为4.40MPa，三、四层为2.38 MPa，五、