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1、建筑物抗風設計措施畢永麗孫科源摘 要：既有建筑結構由于先天設計不足(風荷栽估計不夠、結構抗風構造不合理)已經結構的老化、年久失修等原因，使得結構的抗風能力不足，留下結構抗風安全隱患。鑒于此，本文對建筑物抗風設計措施進行了探討。 關鍵詞：建筑抗風設計措施 我國擁有400多億m3的城鎮建筑物，由于過去許多建筑結構的對風荷載估計不足、結構抗風構造不合理以及結構的老化、年久失修等原因，致使大量的建筑結構物在大風中倒塌或損壞，造成巨大的經濟損失。 1、房屋抗風設計措施 (1)房屋選址：應根據村鎮規劃，合理選址，選擇抗風有利地段，應盡量避開風口、山口、河口等抗風不利地段。(2)優先選擇四坡屋面!或采用現澆2、鋼筋混凝土屋面，并對幾何突變部位采取局部加強措施。對于低層房屋常用的坡屋面，四坡屋面總的來說要比普通人字形屋面具有更好的抗風性能，因此應優先選擇四坡屋面，且應盡量采用現澆鋼筋混凝土平屋面或坡屋面，最小混凝土板厚不宜小于90mm，磚房應在屋蓋及每層樓蓋處設置現澆混凝土圈梁，同時在外墻四角、內外墻交接處均應設置鋼筋混凝上構造柱。對于處于經常受臺風影響的村鎮，采用小青瓦屋面的，應采用重物加壓、用混凝土或砂漿砌筑等加固、加強措施，避免由于屋面吸力過大而被刮走。尤其在屋檐、屋脊、邊緣和屋脊等幾何突變部位，為了避免由于流動分離造成破壞，應采取恰當的局部加強措施。(3對于屋面結構，計算風壓時應考慮上下表面風3、壓值的疊加。對于開敞式屋面結構，上下表面都受到風的作用，在設計時需要考慮屋蓋上下表面的風壓差，即凈風壓。一般來說，屋面上表面常受負風壓，而下表面受正風壓，凈風壓應大于土表面風壓，所以只考慮上表面負風壓的設計偏于不安全。內外壓力共同作用對于幾懸臂屋檐最為明顯，屋檐上表面因流動分離而產生負壓，下表面由上風被墻體阻擋而淤塞在屋檐下產生正壓，凈風壓為兩者絕對值之和，因而屋檐較易受破壞。建議屋面風荷載設計宜分別按屋面結構，上、下表面的最不利風荷載進行設計。(4)注意地面粗糙度的類別選擇，近海地區的地面粗糙度取A類。對檐口、雨蓬、遮陽板等應進行抗上浮驗算，計算上浮的局部風壓體型系數取2.0。女兒墻應按圍護4、結構進行抗風計算，風壓體型系數取L3，陣風系數取l.9。同時，對女兒墻應采取構造措施，如選擇合理的寬度和高度，設置構造柱，進行合理的壓頂配筋等。(5)對屋面風荷載設計的安全系數加大20-30為宜。屋面結構在風荷載作用下的動態響應是一個十分復雜的問題。屋面相對于建筑物主體而言柔度較大，易產生彈性風致振動，同時建筑物內壓紊流引起的屋面振動也不可忽視。由于屋面的柔性可降低其Helmhol瀕率，同時引起較小的附加阻尼，這樣內壓紊流易產生Helmholz工振，而附加阻尼不足以顯著降低振動響應。共振是導致柔性屋面破壞的重要原因之一，在臺風多發地區，屋面結構常發生共振破壞。強風引起的強大吸力及其脈動效應和因5、屋面結構的柔性而引起的風振等所致屋面結構在風荷載作用下的動力效應常會使屋面遭受破壞。目前國內在這方面的研究成果較少，在沒有進一步深入研究成果入之前，為慎重起見，建議對屋面風荷載設計的安全系數加大2030為宜。 2、建筑結構的抗風加固方法 (1)增大截面法。增大截面法是用增大結構構件或構筑物截面面積進行加固的一種方法。它不僅可以提高被加固構件的承載能力，而且還可加大其截面剛度，改變其自振頻率，使正常使用階段的性能在某種程度上得到改善，能有效減小結構的動力風荷載效應。這種加固方法廣泛用于加固混凝土結構中的梁、板、柱和鋼結構中的柱及屋架(補焊型鋼)以及磚墻、磚柱(增設磚或混凝土扶壁柱或混凝土圍套)等6、。這種方法會減小使用空間，但會增加結構自重。(2)外包鋼加固法。外包鋼加固法是一種在結構構件(或桿件)四周包以型鋼進行加固的方法，分干式外包鋼和濕式外包鋼兩種形式。這種方法可以在基本不增大構件截面尺寸的情況下提高構件承力，增大延性和剛度，適用于混凝土住、梁、屋架和磚窗間墻以及煙囪等結構構件和構筑物的加固。但這種方法用鋼量較大，加固維修費用較局。(3)預應力加固法。預應力加固法是一種采用外加預應力鋼拉桿(分水平拉桿、下撐式拉桿和組合式拉桿或撐桿，對結構進行加固的方法。這種方法可在幾乎不改變使用空間的條件下，提高結構構件的正截面及斜截面承載力。預應力能消除或減緩后加桿件的應力滯后現象，使后加桿件有7、效地參與工作。預應力產生的負彎矩可以抵消部分荷載彎矩，減小原構件的撓度，縮小原構件的裂縫寬度。甚至可使裂縫完全閉合。因此，預應力加固法廣泛用于混凝土梁、板等受彎構件以及混凝土柱傭預應力頂撐加固)的加固。此外，還可用于鋼梁及鋼屋架的加固。預應力加固法是一種加固效果好而經濟的加固方法，很有發展前途，其缺點是增加了施加預應力的工序和設備。(4)改變受力體系加固法。改變受力體系加固法是通過增設支點(柱或托架)或采用托梁拔柱的辦法去改變結構的受力體系(計算簡圖)的一種加固方法。增設支點可以減小結構構件的計算跨度，降低計算彎矩，大幅度提高結構構件的承載力，減小撓度，縮小裂縫寬度。當對增設的支點施加預莊力時8、，效果更佳。增設支點多用于大跨度結構，但這種方法較多地影響了使用對于原由多跨簡支梁構成的公路或鐵路橋梁及吊車梁等結構，也常采用在梁上增配負彎矩鋼筋，補搗混凝土后澆層的加固方法加固。即把原來的單跨簡支梁變為多跨連續梁，改變梁的受力狀態，提高其承載力。在鋼結構中，也常采用改變受力體系的加固方法，使部分桿件的內力降低，提高結構的承載力。例如，在鋼屋架平面外采用增設支撐析架、連桿、支點等辦法，使屋架由平面結構變為空間結構；又如，把梁柱的連接由鉸接改為剛接等。(5)外部粘鋼加固法。外部粘鋼加固法是一種用膠粘劑把鋼板粘貼在構件外部進行加固的方法。常用的膠粘荊以環氧樹脂為主配成。這種加固方法的優點是施工工期短，施工時可以不動火。加固后幾乎不改變構件的外形和使用空間，卻能大大提高結構構件的承載力和正常使用階段的性能。采用外部粘鋼加固法時，通常是將鋼板粘于梁底受拉區，以提高梁的承載力。當在梁側粘貼鋼板時，還可提高梁的斜截面承載力。這種方法常被用來加固承受靜力作用下的混凝土(或型鋼)受彎、受拉構件。但是，它要求環境溫度不高于60，相對濕度不大于70，并要求無化學腐蝕影響。粘貼鋼板對施工工藝要求較高，一般應由專業隊伍施工。 總之，近幾年全球氣候異常，風災日益頻繁，建筑結構的抗風能力鑒定與加固研究急待加強。