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中小學房屋抗震安全檢測:( 1) 結構體系是決定房屋綜合抗震能力的關鍵因素, 當原結構的結構體系明顯不合理時, 首先采取措施改變、改善或優(yōu)化結構體系, 著重于提高承載力
和變形能力, 使加固后的結構質量和剛度分布較均勻、對稱, 能限度地改善構件的受力狀況, 避免大范圍對構件進行加固處理；( 2) 根據鑒定情況, 教學樓存在平面及豎向剛度不規(guī)則, 選擇了柱間增設鋼支撐方案進行加固, 它可為框架提供很大的抗側剛度和承載力, 并能起到調整桿件內力和結構剛度的作用 , 解決了底層薄弱層及位移角過大的問題, 改善了體系的扭轉效應, 使構件的內力分布更加合理, 局部框架柱的軸壓比降低, 梁配筋量降低。
4抗震設計和施工措施
4.1結構內力計算與選取
結構混凝土設計強度等級均為C40，普通受力縱筋均采用HRB335級，箍筋均采用HPB235級，梁中內置H型鋼、加勁肋板及柱中角鋼均采用Q345鋼，鋼板箍采用Q235鋼。通過對套建增層預應力鋼骨混凝土框架內力分析及配筋計算，得到滿足軸壓比、多遇地震及罕遇地震作用下側移要求的柱截面尺寸為b×h=900×900平方毫米， 內置4個角鋼的尺寸均為125X80×12× 11，底層和頂層預應力鋼骨混凝土框架梁截面尺寸為500X900平方毫米，鋼骨采用普通焊接H型鋼700×350×10×20，其他層框架梁截面尺寸為450×800平方毫米， 鋼骨采用普通焊接H型鋼600×300×10×2 0。內置H型鋼混凝土次梁均取b×h=400×600平方毫米，鋼骨采用普通焊接H型鋼400×250×10×2 0。樓板取120mm厚的現澆鋼筋混凝土板。
4.2模板設計
角鋼混凝土柱中的鋼骨架在混凝土未澆灌以前已形成鋼結構，它具有相當大的承載能力，能夠承受構件自重和施工時的活荷載，且可以將模板懸掛在角鋼上，不必為模板設置支柱，因而減少了支模板的勞動力和材料。柱模板采用5mm厚的鋼模，在每個角鋼上焊接2個12抗拉螺栓用于固定模板，抗拉螺栓沿柱長度方向布置間距為400mm。在模板上沿柱長度方向四周設置截面為90mm×50mm的加勁木楞，間距400mm，以增強側模剛度。
抗震構造措施的加固方法
創(chuàng)新了框架梁柱節(jié)點核心區(qū)粘鋼、外包截面兩種加固方案, 以加強對梁柱節(jié)點核心區(qū)的約束；安全島樓梯間的填充墻拉結措施則采用了與砌體結構相同的單面鋼筋網砂漿面層加固法采用外包混凝土加固框架柱的同時加強了框架梁的錨固措施 ?？傊? 節(jié)點設計重視結構的整體性, 同時充分考慮施工便捷、質量可控、經濟高效, 且對原結構破壞小。
在建筑工程項目建設中，設計階段是整個工程為關鍵的一個環(huán)節(jié)，在設計中要考慮到多方面的因素。本文結合實例對抗震設計中的一些重要環(huán)節(jié)和施工措施進行了探討。雖然有些粗淺，希望對同行們有一定的參考作用。
中小學房屋抗震安全檢測:
以中學教學樓為例，首先根據教學樓建筑情況和地理位置，確定抗震類型，再根據抗震類型對其進行一級和二級鑒定，找出教學樓不符合抗震要求的結構體系，針對這些缺陷分別進行了分析研究，并制定了相應的加固方案。此教學樓的加固方案是，通過增加承重墻壁兩邊的窗戶的高度并且適當的調整其位置，從而使承重墻壁的承重能力增大，對地震剪切力的承受能力提高進而達到抗震要求。
鄭州地處中華腹地，九州之中，十省通衢，歷史悠久，文化燦爛。我國現存的道教建筑群中岳廟就在這里。在鄭州周圍，還有星羅棋布的古城、古文化、古墓葬、古建筑、古關隘和古戰(zhàn)場遺址。悠久的歷史給鄭州留下了豐富的文化積淀。但是，大部分古建筑都是按老規(guī)范設計的用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結構并未考慮到抗震，這些建筑使用年代過長就自然會出現承載力不足的情況。加之，近幾年，隨著地殼運動的頻繁加劇，地震頻頻光顧，尤其是那些處于板塊交接處的地區(qū)，房屋建筑抗震勢在必行。傳統(tǒng)上的建筑抗震的方法主要是采用增設鋼筋混凝土構造柱和圈梁、抗震墻、夾板墻、鋼拉桿、鋼支撐、鋼構套。這些方法使用的結果是使原來的建筑的外觀變得不完美，破壞了建筑的整體性，在功能上，這些方法雖然提高了建筑的抗震性能，但是也加劇了地震的強度。那么用什么方法才能在即不損害建筑外觀的同時還能實現抗震目的呢?考慮到這個問題，答案就是對那些年代久遠的建筑進行抗震鑒定，對于不符合要求的進行加固。本文以鄭州市某中學教學樓加固為例進行分析研究。
1 工程概況
如圖1所示，該中學教學樓四層以下的樓層高度均為3.6m，局部五層的樓層高度為4.5m,整個教學樓中心結構的規(guī)格是：高14.4m，寬6.4米。教學樓各個教室的門的規(guī)格是：寬度是0.9m，高3.3m。各教室窗戶規(guī)格：寬lm,高2.4m，和寬1.5米，高2.4米。
教學樓平面布置示意圖根據規(guī)定的鄭州地區(qū)抗震設防地震烈度以及教學樓的具體情況得知該中學教學樓的抗震設防烈度應為7度：地震分組為第二組，地震時地面運動的加速度為O.10倍的重力加速度。四樓的部分地方和五樓的全部是采用小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的磚混結構，承重磚墻為實心，樓屋面是在施工現場之模澆注的混凝土，擴展基礎，即用于把墻或柱的荷載側向擴展到土中，使之滿足地基承載力和變形的要求的墻下條形基礎和柱下基礎，大約于1995年建造，在2009年進行抗震鑒定然后進行加固改造。本工程采用建筑科學研究院的PKPM系列結構軟件中PMCAD對該樓墻體進行承載力驗算。根據實際情況確定三層以下的地方的實心磚墻砌筑砂漿抗壓強度均按照M5.0進行計算，四層和五層按照M2.5計算，建筑中的磚體的抗壓強度參數設定為MU7.5。房屋整體依據《砌體結構設計規(guī)范》根據樓、屋蓋類別及橫墻間距按剛性方案計算內力，樓屋面荷載按《設計要求和建筑結構荷載規(guī)范》取值。
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采用板底粘貼桁架型鋼板條的方法加固預制裝配式樓板的水平剛度，并對該方法進行理論上的驗證。
1砌體預制樓板教學樓抗震性能
1.1既有砌體結構教學樓抗震性能缺陷
通過對上海地區(qū)中小學教學樓的抗震安全調查與鑒定分析結果，得到砌體結構教學樓抗震性能的薄弱環(huán)節(jié)主要體現在以下6個方面：
?。?）整體性連接構造上：外墻四角、大房間內外墻交接處缺少構造柱及貫通的圈梁，樓蓋木屋架與墻體缺少可靠連接。
?。?）大部分樓面為預制樓板，達不到剛性樓面的要求。
?。?）抗震構造中，大部分建筑的圈梁構造柱不符合規(guī)范要求，房屋的整體性、抗震性能較差。承重結構的連接構造無法保證結構安全。
（4）砌筑砂漿、砌體材料強度偏低，達不到《建筑鑒定抗震標準》（GB 50023—2009）[4]中的規(guī)定。
?。?）部分砌體結構墻體的抗震承載力、抗壓承載力不足。
（6）房屋存在易引起局部倒塌的構件及其連接，如出入口或通道處的女兒墻、出屋面小煙囪以及鋼筋混凝土挑檐、雨罩。 1.2震害分析
由于裝配式空心預制板樓蓋的平面內剛度很小，不能滿足結構設計中的平面內剛度無窮大假定。在地震作用下，結構縱墻的位移地震響應比橫墻大，并且由于預制板樓蓋平面內的剛度不足，縱墻變形與橫墻變形并不一致。上述原因將會導致縱墻的倒塌，使其上部大梁失去支撐，從而導致整個房屋的倒塌，如圖1所示。
圖1教學樓倒塌震害記錄
Fig.1Earthquake Records of Teaching Building Collapse2預制板上粘貼鋼板桁架砌體教學樓的抗震性能本文中依照上海市多項中小學教學樓抗震鑒定加固修復項目經驗，利用大型通用有限元分析軟件ANSYS 13.0[5]，建立一典型砌體結構教學樓在加固前后的有限元模型，采用時程分析方法得到其地震響應和破壞模式。
2.1工程概況
以上海市中小學教學樓抗震鑒定加固項目為依托，建立一典型砌體結構教學樓模型，教學樓結構平面和立面見圖2。
圖2教學樓結構平面和立面（單位：mm）
Fig.2Structural Plane and Elevation of
Teaching Building （Unit：mm）2.2計算參數的選取
上海市中小學教學樓大部分建造于20世紀七八十年代，混凝土強度等級為C20，砂漿的強度等級為M2.0，燒結粘土磚的強度等級為MU10。建筑砌體墻厚度為240 mm，承重大梁尺寸為240 mm×400 mm，大梁下承重柱尺寸為240 mm×240 mm。空心預制板尺寸為240 mm×3 000 mm，板間距為80 mm?？招念A制板厚度為120 mm，折算成實心預制板，厚度為114 mm（彎曲模量一致）。
為了盡量模擬出真實結構的抗震性能，同時盡量加快收斂速度，本文中混凝土的阻尼比取為0.10，砌體材料的阻尼比取為0.07[6]。
樓面恒載、活載：根據實際樓板厚度、構造做法及《建筑結構荷載規(guī)范》（GB 50009—2012）[7]中的規(guī)定確定。鑒于樓板和樓蓋的總荷載相差較小，在模型中將其統(tǒng)一取為3.8 kPa。
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