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1、日本日本的的抗震加固技術(shù)抗震加固技術(shù)抗震加固設(shè)計(jì)抗震加固設(shè)計(jì)、施工施工的的進(jìn)行方法進(jìn)行方法1內(nèi)容 1 1現(xiàn)有建筑物的抗震性現(xiàn)有建筑物的抗震性 2 2抗震診斷抗震診斷 3.3.抗震加固抗震加固3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃3.2 3.2 抗震加固設(shè)計(jì)抗震加固設(shè)計(jì)3.3 3.3 抗震加固施工抗震加固施工21現(xiàn)有建筑物的抗震性現(xiàn)有建筑物的抗震性1.1兵庫(kù)縣南部地震的教訓(xùn)大損建筑物1971年以前的第1代 123 19721981年的第2代 91 1982年以后的第3代 24 清除古舊而抗震性較低建筑物的“負(fù)面遺產(chǎn)”3圖兵庫(kù)縣南部地震圖兵庫(kù)縣南部地震造成不同造成不同竣工年代竣工年代的的受損受損2、4倒塌大損中損小損輕微基礎(chǔ)部份無(wú)受損樓數(shù)竣工年代5需要診斷不需要診斷大地震大地震與與抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的變遷抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的變遷1923關(guān)東大地震(M7.9)城市火災(zāi)造成死者約10萬(wàn)人福井地震(M7.2)城市直下型地震修改市街地建筑物法制定建筑基準(zhǔn)法修改建筑基準(zhǔn)法施行令抗剪設(shè)計(jì)的強(qiáng)化修改建筑基準(zhǔn)法施行令對(duì)大地震的研究的法制化1924194819501964新瀉地震(M7.5)地基的液狀化現(xiàn)象1968十勝近海地震(M7.9)RC柱的剪切破壞19711978宮城縣近海地震(M7.4)窗玻璃的受損1981（昭和56年）1994北海道西南近海地震(M7.8)海嘯造成的受損1995（平成7年）兵庫(kù)縣南部地震(M3、7.2)（阪神大地震）中間層的崩塌抗震改建促進(jìn)法1998修改建筑基準(zhǔn)法性能設(shè)計(jì)2005修改建筑基準(zhǔn)法對(duì)抗震性較低建筑物的改善命令的法制化2006（平成18年）修改版抗震改建促進(jìn)法的施行宮城縣南部地震(M7.2)福岡西方近海地震(M7.0)2007能登半島地震(M6.7)過(guò)去的大地震公元過(guò)去的大地震根據(jù)建設(shè)時(shí)期判斷有無(wú)抗震診斷的必要性新抗震設(shè)計(jì)法修改版建筑基準(zhǔn)法施行結(jié)構(gòu)計(jì)算造假的應(yīng)對(duì)方案1.2 1.2 對(duì)建筑物要求的對(duì)建筑物要求的抗震性能抗震性能61.2 1.2 對(duì)對(duì)建筑物建筑物要求要求抗震性能抗震性能容許應(yīng)力度等計(jì)算容許應(yīng)力度等計(jì)算 現(xiàn)行法律的思路在現(xiàn)行的建筑基準(zhǔn)法中，為了防止在烈度超過(guò)6的大4、地震中建筑物發(fā)生崩塌，并保證居住者的生命安全，對(duì)以下抗震強(qiáng)度提出要求。抗震強(qiáng)度抗震強(qiáng)度 1.01.0上式中，最大水平強(qiáng)度（Qu）為根據(jù)各建筑物的結(jié)構(gòu)體的截面形狀算出的值，必要最大水平強(qiáng)度（Qun）如右圖所示，為當(dāng)發(fā)生大地震時(shí)，當(dāng)1000gal的應(yīng)答作用在建筑物上時(shí)，考慮到各建筑物的變形能力（Ds），各建筑物所必需具有的強(qiáng)度。該值與在舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建筑物的抗震性能評(píng)估中使用的結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)（Is）有如下式所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？拐饛?qiáng)度抗震強(qiáng)度 最大水平強(qiáng)度最大水平強(qiáng)度（QuQu）必要必要最大水平強(qiáng)度最大水平強(qiáng)度（QunQun）結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)（結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)（IsIs）抗震判定指標(biāo)（抗震判定指標(biāo)（IsoIso0.5、60.6）400gal左右Qun建筑物的塑性變形 Ds彈性應(yīng)答 1000galRt（Qud）地動(dòng)（烈度6強(qiáng)左右）變形QudQun必要強(qiáng)度1000galRt 作用時(shí)的地震力建筑物的變形能力因變形能力減低的地震力Ds（結(jié)構(gòu)特性系數(shù)）72 2抗震診斷抗震診斷8 什么是什么是抗震診斷抗震診斷是對(duì)按舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑物的抗震安全性能的大小，通過(guò)數(shù)值計(jì)算，作為結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)（結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)（IsIs）進(jìn)行評(píng)估，并與新抗震設(shè)計(jì)法水平的抗震性能（Iso）進(jìn)行比較研究的一種方法。什么是什么是IsIs指標(biāo)指標(biāo)在診斷計(jì)算中，將具有各種強(qiáng)度（Cy）及變形能力（F）的建筑物的力學(xué)性狀，與假設(shè)其為彈性體情況下的線性強(qiáng)度進(jìn)行置換6、。該線性強(qiáng)度就是Is指標(biāo)，數(shù)值越大，意味著抗震性能就越高。抗震診斷診斷計(jì)算(實(shí)地調(diào)查)診斷水平抗震診斷包括計(jì)算精度各不相同的13級(jí)診斷水平，在下方診斷中合格的建筑物可以省略上方的診斷。1級(jí)診斷-從柱、墻的混凝土截面積進(jìn)行診斷2級(jí)診斷-從柱、墻的混凝土截面積及配筋量進(jìn)行診斷3級(jí)診斷-從架構(gòu)的極限強(qiáng)度及破壞模式進(jìn)行診斷變形能力F強(qiáng)度CyIs建筑物的性狀抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)的思路抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)的思路2.12.1抗震診斷的概要抗震診斷的概要9對(duì)象建筑物抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷次數(shù)第1級(jí)診斷從柱、墻的混凝土截面積進(jìn)行診斷鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（RC結(jié)構(gòu)）現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)（2001年日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)）鋼骨鋼筋7、混凝土結(jié)構(gòu)（SRC結(jié)構(gòu)）現(xiàn)有鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)（1997年日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)）第2級(jí)診斷從柱、墻的混凝土截面積及配筋量進(jìn)行診斷鋼 骨結(jié) 構(gòu)（S結(jié)構(gòu)）為抗震改建促進(jìn)法而制定的現(xiàn)有鋼骨結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷及抗震改建方針（1996年日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)）第3級(jí)診斷從架構(gòu)的極限強(qiáng)度及破壞模式進(jìn)行診斷僅作第3級(jí)診斷室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等的抗震性能診斷標(biāo)準(zhǔn)（2006年文部科學(xué)省大臣官房文教設(shè)施企劃部）抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)2.12.1抗震診斷的概要抗震診斷的概要10標(biāo)準(zhǔn)性調(diào)査標(biāo)準(zhǔn)性調(diào)査、診斷項(xiàng)目診斷項(xiàng)目2.12.1抗震診斷的概要抗震診斷的概要11 抗震改建促進(jìn)法抗震改建促進(jìn)法若滿(mǎn)足以下的條8、件則判定為“安全”。1級(jí)診斷Is 0.82級(jí)診斷Is 0.63級(jí)診斷Is 0.6結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)及有關(guān)最大水平強(qiáng)度的指標(biāo)在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面主要的部分對(duì)于地震的安全性(1)對(duì)于地震的震動(dòng)及沖擊，發(fā)生倒塌或者崩塌的危險(xiǎn)性較高Is不足0.3的情況或q不足0.5的情況(2)對(duì)于地震的震動(dòng)及沖擊，存在發(fā)生倒塌或者崩塌的危險(xiǎn)性除(1)及(2)以外的情況(3)對(duì)于地震的震動(dòng)及沖擊，發(fā)生倒塌或者崩塌的危險(xiǎn)性較低Is超過(guò)0.6且q超過(guò)1.0以上的情況抗震性的判定抗震性的判定 文部科學(xué)省文部科學(xué)省結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)及有關(guān)最大水平強(qiáng)度的指標(biāo)判定(1)需要重建Is 0.3或者q 0.5(2)需要進(jìn)行抗震加固0.3 Is 0.7或者9、0.5 1.0(3)抗震方面沒(méi)有問(wèn)題Is 0.7且q 1.0Is：結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo) 表示建筑物的抗震性能的指標(biāo)，值越大抗震性越高q：有關(guān)最大水平強(qiáng)度的指標(biāo) 表示作為框架的水平強(qiáng)度的值2.12.1抗震診斷的概要抗震診斷的概要12在普通建筑物的情況下，若滿(mǎn)足以下的條件則判定為“安全”。1級(jí)診斷Is 0.82級(jí)診斷Is 0.63級(jí)診斷Is 0.60.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.400.000.200.400.600.801.001.201.40 受災(zāi)建筑物 的Is值分布（現(xiàn)有建筑物的Is分布）Is指標(biāo)值（2級(jí)診斷）相對(duì)頻率0.6Is的建10、筑物沒(méi)有出現(xiàn)中損以上的受損。十勝近海地震(烈度)宮城縣近海地震(烈度)0.00.00.20.40.60.81.01.21.4EW方向Is0.20.40.60.81.01.21.4NS方向Is輕微,小損中損大損崩塌Is0.7的建筑物，即使在阪神大地震(烈度)中也沒(méi)有出現(xiàn)中損以上的受損。阪神大地震(烈度)Is=0.62.22.2RCRC結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn) 診斷標(biāo)準(zhǔn)的概要診斷標(biāo)準(zhǔn)的概要P.178P.178 Is指標(biāo)與地震受損的關(guān)系13推薦推薦2 2級(jí)診斷級(jí)診斷的的理由（理由（3 3）建筑物的特性診斷次數(shù)7層以上的建筑物2級(jí)與3級(jí)的并用加固建筑物梁極度脆弱的建筑物變動(dòng)軸向11、力較大的建筑物無(wú)墻架構(gòu)2級(jí)追加研究上述以外的架構(gòu)上述以外的架構(gòu)2 2級(jí)級(jí)梁極度脆弱的建筑物翼墻變動(dòng)軸向力較大的建筑物具有無(wú)墻架構(gòu)的建筑物 診斷次數(shù)的選定 需要3級(jí)診斷等的架構(gòu)2.22.2RCRC結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)14 診斷標(biāo)準(zhǔn)的概要診斷標(biāo)準(zhǔn)的概要2.2.1普通T指標(biāo)的設(shè)定STARTSD指標(biāo)的設(shè)定構(gòu)件強(qiáng)度(C)的計(jì)算構(gòu)件變形能(F)的計(jì)算分組計(jì)算強(qiáng)度貢獻(xiàn)系數(shù)（）E0指標(biāo)Is指標(biāo)CT值支撐能力極限(Fu)的計(jì)算Is指標(biāo)，CTuSD指標(biāo)的確定END對(duì)于建筑物的各層的梁間及桁行方向，將分別通過(guò)下式計(jì)算結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)(Is)。I IS S E E0 0S SD DT T在這里12、，IS：結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)（Seismic Index of Structure）E0：最大性能基本指標(biāo)SD：形狀指標(biāo)T：歷年指標(biāo)Is的計(jì)算將基于第1級(jí)，第2級(jí)或者第3級(jí)診斷法的其中之一。以下將對(duì)第2級(jí)診斷法進(jìn)行記述。診斷的順序2.22.2RCRC結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)152.2.2結(jié)構(gòu)抗震判定指標(biāo)Iso（1）不論層的位置，均以下式求出結(jié)構(gòu)抗震判定指標(biāo)Iso。IsoEsZGU第1級(jí)診斷用Es0.8第2級(jí)診斷用Es0.6第3級(jí)診斷用Es0.6Z：為地區(qū)系數(shù)，是根據(jù)該地區(qū)的地震活動(dòng)度，及設(shè)想的地震動(dòng)的強(qiáng)度得出的修正系數(shù)G：為地基系數(shù)，是根據(jù)表層地基增幅特性、地形效果、地基與建筑13、物的相互作用等得出的修正系數(shù)U：為用途指標(biāo)，是根據(jù)建筑物的用途等得出的修正系數(shù)（2）若要在第2級(jí)、第3級(jí)診斷中被判定為“安全”，其條件是要滿(mǎn)足下式。CTUSD0.3ZGUCTU：構(gòu)造物的最大極限中的累計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)SD：形狀指標(biāo) 診斷標(biāo)準(zhǔn)的概要診斷標(biāo)準(zhǔn)的概要2.22.2RCRC結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)P.178P.17816(5)(5)架構(gòu)及墻的模型化架構(gòu)及墻的模型化1 1a架構(gòu)的模型化在抗震診斷軟件上，由于是根據(jù)墻開(kāi)口的大小等自動(dòng)進(jìn)行架構(gòu)的模型化，所以需要在了解各軟件特點(diǎn)的基礎(chǔ)上制作輸入數(shù)據(jù)作成，注意在系統(tǒng)中進(jìn)行合適的模型化。特別是在3級(jí)診斷的情況下，由于存在無(wú)法計(jì)算的墻14、形狀，所以要以對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行修正為前提，對(duì)整體架構(gòu)的性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)估，并且要建立較容易對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正的形態(tài)的模型進(jìn)行輸入。b柱與墻的區(qū)分根據(jù)以下4式進(jìn)行抗剪強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)得到最大值的式子對(duì)墻、翼墻附柱、柱進(jìn)行區(qū)分。c桁架面外的雜墻在抗震診斷中，連接上下層地板的墻，即使是在樓板上的墻也認(rèn)為有效，原則上在診斷計(jì)算中加以考慮。Qsu1 ：翼墻式Qsu2 ：承重墻式Qsu3 ：柱式Qsu4 ：墻式墻：Qsu2orQsu4為最大的情況下翼墻：Qsu1為最大的情況下柱：Qsu4為最大的情況下 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)2.22.2RCRC結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)hoHLw17(8)(815、)追加研究事項(xiàng)追加研究事項(xiàng)1 1a無(wú)墻柱對(duì)于下圖所示在大地震時(shí)作用在下層無(wú)墻柱上的軸向力（Nu2），可以作為下述，的小值進(jìn)行估算。拉伸側(cè)柱的拉伸屈服時(shí)的軸向力（Nu2）Nu2（NL1NL2）Ag1yNL1，NL2：左右方柱的長(zhǎng)期軸向力Ag1：拉伸側(cè)柱的整個(gè)主筋截面積y：柱主筋的屈服強(qiáng)度上層墻發(fā)生剪切破壞或彎曲屈服時(shí)的軸向力（Nu2）Nu2PihiLNL2PiQuQu：墻的極限強(qiáng)度Pi：將墻達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)的外力作三角形分布時(shí)作用在各層的外力hi：從柱頭到外力（Pi）的距離L：柱跨度對(duì)下層無(wú)墻柱的判定，原則上按以下規(guī)定。柱環(huán)箍間隔超100mm的情況彎曲柱：軸向力比（NubDFc）0.4：不需要加固16、剪切柱 ：軸向力比（NubDFc）0.25：原則上不需要加固柱環(huán)箍間隔不超100mm的情況彎曲柱：軸向力比（NubDFc）0.5：不需要加固剪切柱 ：軸向力比（NubDFc）0.3：原則上不需要加固hiPiQuNL1LNL2（長(zhǎng)期軸向力）軸向力比的研究柱 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)2.22.2RCRC結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)18最大水平強(qiáng)度最大水平強(qiáng)度（u u）的計(jì)算）的計(jì)算2.32.3S S結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)排序法、層力矩法、虛功法等的塑性解析求得最大強(qiáng)度。帶剪刀撐鋼架的最大強(qiáng)度，為剪刀撐與鋼架的強(qiáng)度之和，但壓縮剪刀撐的強(qiáng)度使用屈曲后的穩(wěn)定17、強(qiáng)度。（圖-1）若伴隨有局部屈曲或橫屈曲等的話，通過(guò)彈性解析進(jìn)行最大水平強(qiáng)度的計(jì)算。（圖-2）圖-1圖-2最大水平強(qiáng)度（Qu）的計(jì)算Q最大強(qiáng)度（）鋼架剪刀撐穩(wěn)定強(qiáng)度Q局部屈曲架構(gòu)鋼架最大強(qiáng)度（）19構(gòu)件強(qiáng)度的計(jì)算構(gòu)件強(qiáng)度的計(jì)算1）受到強(qiáng)軸彎曲的H形截面柱、角形鋼管柱N：軸向力Ny：屈服強(qiáng)度柱的全塑性抗彎強(qiáng)度：Mpc2.32.3S S結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)1）抗拉強(qiáng)度：NyAF2）抗壓強(qiáng)度：屈曲后的穩(wěn)定強(qiáng)度Nc如下式所示。但是，若是FA級(jí)別以外的構(gòu)件，則Nc為上述的70。A：全截面積 E：楊氏率：長(zhǎng)細(xì)比：一般長(zhǎng)細(xì)比：屈曲長(zhǎng)度系數(shù)。兩端固定的情況為0.55，有輕微撐板的情18、況為0.75。剪刀撐的強(qiáng)度20韌性指標(biāo)（韌性指標(biāo)（F F）的計(jì)算）的計(jì)算韌性指標(biāo)（F）的計(jì)算2.32.3S S結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)建筑物的抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)213.3.3.3.抗震加固抗震加固抗震加固抗震加固3.13.13.13.1抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃22加固方法各加固施工法的采用建筑物數(shù)調(diào)査建筑物數(shù)（）1996年1999年所采用的加固施工法3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃加固施工法的動(dòng)向加固施工法的動(dòng)向P.370P.37023對(duì)抗震方面弱點(diǎn)的掌握START加固目標(biāo)性能的設(shè)定加固施工法的選定加固量的概算加固構(gòu)件的配置計(jì)劃加固構(gòu)件的設(shè)計(jì)對(duì)加固效果的確認(rèn)（再診19、斷）ENDIsIsoNGYES對(duì)加固效果的確認(rèn)，最好并用2級(jí)診斷、3級(jí)診斷進(jìn)行加固前建筑物的診斷結(jié)果加固上的制約條件3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃加固設(shè)計(jì)的順序加固設(shè)計(jì)的順序24增設(shè)墻增強(qiáng)澆筑墻開(kāi)口封堵翼墻鋼骨支撐鋼板墻外設(shè)支撐核心的增設(shè)巨型架構(gòu)的增設(shè)承重墻的增設(shè)框架的增設(shè)方格型砌塊抗震墻預(yù)制板抗震墻非粘合支撐現(xiàn) 有建物抗震性能的改善強(qiáng)度加固后筑墻的增設(shè)鋼骨框架組加固外設(shè)鋼骨加固架構(gòu)的增設(shè)（外部增設(shè)加固）其他強(qiáng)度加固增設(shè)墻開(kāi)口封堵鋼骨支撐鋼板墻外設(shè)支撐承重墻方格型砌塊非粘合支撐3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃抗震加固施工法（抗震加固施工法（1 1）P.67P.6725焊接網(wǎng)焊20、接環(huán)箍角形鋼管圓形鋼管貼薄膜成形板RC襯砌加固鋼板加固連續(xù)纖維加固韌性加固現(xiàn)有建筑物的抗震性能的改善RC襯砌貼薄膜成形板3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃抗震加固施工法（抗震加固施工法（2 2）P.67P.6726高架水槽等的撤除樓頂防水用混凝土的撤除上層部分的撤除基礎(chǔ)隔震地下隔震中間層隔震主動(dòng)質(zhì)量減震器(AMD)調(diào)諧質(zhì)量減震器(TMD)金屬減震器液壓減震器重量的降低隔震結(jié)構(gòu)化減震裝置的安裝地震力的降低基礎(chǔ)隔震現(xiàn)有建筑物的抗震性能的改善3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃抗震加固施工法（抗震加固施工法（4 4）P.67P.67強(qiáng)度加固強(qiáng)度加固后筑墻的增設(shè)后筑墻的增設(shè)1)鋼筋混凝土墻的21、新設(shè)27tw1tw1tw2tw2ts2ts2ts1ts1tw2ts1tw2ts1ts2ts2tw1tw1對(duì)于支撐也是一樣2)鋼筋混凝土墻的增強(qiáng)澆筑增強(qiáng)澆筑墻增強(qiáng)澆筑墻墻墻 厚厚 150150以以上上強(qiáng)度加固強(qiáng)度加固后筑墻的增設(shè)后筑墻的增設(shè)3)鋼筋混凝土墻的開(kāi)口封堵28G GG GG GG GG GG GG GG GG GG GG GG GG GG GG GG G極短柱極短柱（樓梯間）（樓梯間）開(kāi)口封堵開(kāi)口封堵（教室）（教室）29現(xiàn)有柱碳纖維薄膜現(xiàn)有柱碳纖維拉繩現(xiàn)有柱碳纖維成形板灌入無(wú)收縮灰漿后貼碳纖維薄膜貼薄膜加固拉繩套加固通過(guò)成形板的加固碳纖維套加固一般被稱(chēng)為碳纖維加固的加固方法，是指用將鋪22、墊了一層寬約2533cm的碳纖維的薄膜浸泡在環(huán)氧樹(shù)脂中，然后套在柱的周?chē)囊环N方法。這種方法的特點(diǎn)是，可以以較少人數(shù)進(jìn)行施工，不用搬運(yùn)較重的物體，施工起來(lái)比較容易，且對(duì)柱截面尺寸的增加較少。碳纖維擁有的抗拉強(qiáng)度是鐵的大約10倍，重量為鐵的約1/4，是比強(qiáng)度極高的一種材料。使用碳纖維的抗震加固技術(shù)，在這幾年進(jìn)行了非常多次的試驗(yàn)，而且，專(zhuān)門(mén)的施工公司數(shù)量也有所增加，已成為一種可靠性很高的技術(shù)。除了貼薄膜施工法以外，還有拉繩套施工法、碳纖維成形板施工法等。3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃韌性加固（韌性加固（3 3）30C后安裝施工錨栓帶頭螺柱支撐鋼骨框架灰漿連接部位鋼板墻加固 鋼骨支撐加固C23、鋼板帶頭螺柱鋼骨框架灰漿連接部位加強(qiáng)筋帶 框 鋼 骨加固利用帶框鋼骨的加固施工法，是在鋼骨加固構(gòu)件的周邊配上鋼骨框架，然后在現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架上配上樹(shù)脂錨栓，在鋼骨框架上配上帶頭螺柱，用高強(qiáng)度、高流動(dòng)灰漿對(duì)框架及鋼骨框架進(jìn)行固定，形成堅(jiān)固的灰漿連接部位。通過(guò)這種方法，可以在不破壞連接界面的情況下使加固鋼骨構(gòu)件發(fā)生屈服，被加固的架構(gòu)的抗震條件將得到改善，具有鋼骨構(gòu)件特有的較大負(fù)載滯后特性。帶框鋼骨加固中，使用了鋼骨支撐及鋼板墻。3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃強(qiáng)度加固（強(qiáng)度加固（2 2）31思路AMD減震器樓間減震器可變減震器沖激TMD通過(guò)在建筑物上附加衰減裝置，降低發(fā)生作用的地震力24、，在大地震時(shí)對(duì)變形進(jìn)行抑制。加固作用在一般的建筑物上的地震力作用在減震建筑物上的地震力當(dāng)前建筑物的強(qiáng)度所需加固量降低地震力建筑物的周期3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃減震加固（減震加固（1 1）應(yīng)用外應(yīng)用外32鋼製減震器加固減震結(jié)構(gòu)的種類(lèi)減震結(jié)構(gòu)減震結(jié)構(gòu)（對(duì)地震能量進(jìn)行吸收）被動(dòng)型主動(dòng)型金屬減震器液壓減震器摩擦減震器粘性體減震器沖激減震器調(diào)諧質(zhì)量減震器（TMD）主動(dòng)質(zhì)量減震器（AMD）可變剛性減震器減震器類(lèi)振動(dòng)類(lèi)附加抑制力附加振動(dòng)類(lèi)可變3.1 3.1 抗震加固計(jì)劃抗震加固計(jì)劃減震加固（減震加固（2 2）應(yīng)用外應(yīng)用外3.23.2加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)3334依照“抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)加固建筑物的抗25、震性能進(jìn)行評(píng)估，確認(rèn)加固后的目標(biāo)性能達(dá)到目標(biāo)值。對(duì)于加固建筑物的抗震性能，根據(jù)加固后的建筑物的破壞模式等，采取第2級(jí)診斷法或第3級(jí)診斷法，或者雙方并用。加固建筑物的Is計(jì)算流程START加固構(gòu)件、部位的設(shè)計(jì)診斷計(jì)算（C，F(xiàn)計(jì)算）（Eo計(jì)算）（SD計(jì)算）SD修正Is計(jì)算END鋼骨加固架構(gòu)部位等的1等價(jià)剛性RC構(gòu)件置換診斷計(jì)算（SD計(jì)算）需要不需要重量計(jì)算加固構(gòu)件的等價(jià)強(qiáng)度構(gòu)件置換1 在對(duì)鋼骨構(gòu)件進(jìn)行等價(jià)剛性置換時(shí)，要在用P.84式子求得的值上加上現(xiàn)有柱的剛性。（參見(jiàn)指南）3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)加固效果的確認(rèn)加固效果的確認(rèn)35 后筑墻的力學(xué)性狀后筑墻的力學(xué)性狀若進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)與施工的話，26、則可以得到與一體墻同等的強(qiáng)度。連接部（柱、梁及后筑墻的界面）的強(qiáng)度將在很大程度上受到施工狀態(tài)的影響。一體墻的強(qiáng)度剪切破壞彎曲破壞連接部破壞（負(fù)載）4/1000rad.（變形）后筑墻的破壞模式后筑墻的破壞模式對(duì)于對(duì)于抗震墻抗震墻的理想的理想破壞模式破壞模式不理想的不理想的破壞模式破壞模式理想的理想的破壞模式破壞模式壓壞柱剪切破壞柱沖剪破壞連接部滑動(dòng)破壞a）剪切破壞b）連接部破壞c）彎曲破壞3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)通過(guò)增設(shè)墻進(jìn)行的加固通過(guò)增設(shè)墻進(jìn)行的加固36 彎曲極限力矩彎曲極限力矩 關(guān)于增設(shè)墻的彎曲極限力矩，要將墻筋的錨栓部位的強(qiáng)度作為墻筋的屈服強(qiáng)度，根據(jù)抗震診斷標(biāo)準(zhǔn)式設(shè)定。抗剪強(qiáng)度（抗27、剪強(qiáng)度（QsuQsu）QsuQsumin(wQsu0min(wQsu0，wQsu1wQsu1，w wQsu2)Qsu2)：增設(shè)墻的強(qiáng)度降低系數(shù) Qj：連接部位的強(qiáng)度wQsu：僅為墻板的剪切力，max(Pwy，F(xiàn)w200.5Pwy)twpQc：加力側(cè)的柱頭的沖剪強(qiáng)度Qc：加力側(cè)與相反側(cè)的柱的剪切力：考慮到變形狀態(tài)的降低系數(shù)增設(shè)墻的抗剪強(qiáng)度降低系數(shù)()后安裝施工錨栓填埋長(zhǎng)度 5da8da澆注位置僅梁全周0.80.90.91.0da：錨栓主體的軸徑QcQcQcQsuwQsu2=wQsu+2QcwQsu1=Qj+pQc+Qc選較小的一方pQcQsuQj3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)通過(guò)增設(shè)墻進(jìn)行的加28、固通過(guò)增設(shè)墻進(jìn)行的加固（2 2）378d20d現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)螺旋鋼筋650左右錨栓筋(帶螺母)連接部詳情圖現(xiàn)有柱現(xiàn)有梁螺距7.5Dd量規(guī)5.0Dd邊緣2.5Dd后安裝施工錨栓的配置 在與增設(shè)墻相連的四周的柱、梁上配置后安裝施工錨栓。關(guān)于施工錨栓的形狀，要用剪切面不是螺釘嵌入部位的。后安裝施工錨栓要筑進(jìn)用現(xiàn)有鋼筋進(jìn)行約束的部位。間隔及邊緣按照下圖規(guī)格。墻板的設(shè)計(jì) 混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度要高于現(xiàn)有部位的混凝土強(qiáng)度。墻厚要大于15cm?，F(xiàn)有部位與加固部位的界面要進(jìn)行劃紋。在與現(xiàn)有部位的連接面上，要配螺旋鋼筋、拉筋等防止割裂的鋼筋。3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)通過(guò)增設(shè)墻進(jìn)行的加固通過(guò)增設(shè)墻進(jìn)行的加固（29、1 1）38加固目的變形能力的改善抗彎強(qiáng)度的增大RC套軸強(qiáng)度的增大鋼板套碳纖維套抗震開(kāi)叉：適合：在限定范圍內(nèi)適合：不適合F0：加固后的柱所需要的韌性指標(biāo)：加固后的柱的塑性率Qmu：柱的抗彎強(qiáng)度 強(qiáng)度(C)韌性(F)柱的目標(biāo)性能(Fo)加固后建筑物加固前建筑物Is的決定點(diǎn)精算依照新標(biāo)準(zhǔn)式。柱的加固目的柱的加固目的及適合的及適合的施工法施工法 柱的加固目的柱的加固目的及適合的及適合的施工法施工法3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)柱加固柱加固39 腰墻、頂墻腰墻、頂墻相連接情況下的相連接情況下的加固加固 腰墻、頂墻腰墻、頂墻作為一體作為一體加固加固的情況的情況Aa截面灌漿腰墻RC套加固RC套加固30m30、m左右30mm左右抗剪加固腰墻30mm左右抗剪加固30mm左右30mm左右30mm左右腰墻(b)腰墻、頂墻較薄的情況(a)腰墻、頂墻較為堅(jiān)實(shí)的情況100150焊接環(huán)箍或焊接網(wǎng)3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)RCRC套加固（套加固（1 1）想要增大想要增大抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度的情況的情況40C節(jié)點(diǎn)域加固樓板滲透RC套加固C劃紋主筋帶彎頭a截面b截面主筋用粘結(jié)類(lèi)錨栓地面樓板打孔板內(nèi)環(huán)箍粘結(jié)類(lèi)錨栓（a）截面圖（b）水平截面圖節(jié)點(diǎn)域的加固范例ba主筋喇叭型焊接粘結(jié)類(lèi)錨栓劃紋抗剪連接件筋（根據(jù)需要進(jìn)行配置）梁樓板鋼筋滲透孔內(nèi)灌漿3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)RCRC套加固（套加固（2 2）想要增大抗想要增31、大抗彎曲彎曲、剪切剪切、軸強(qiáng)度軸強(qiáng)度的情況的情況41P.148P.148 彎曲極限力矩彎曲極限力矩0NNb的情況NminN0的情況NbNNmax的情況at1 ：現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)的拉伸主筋截面積at2 ：增設(shè)拉伸主筋截面積y1：現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)的拉伸主筋的屈服強(qiáng)度y2：增設(shè)主筋的屈服強(qiáng)度g1 ：現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)的拉伸主筋與壓縮主筋間的距離 g2 ：增設(shè)拉伸主筋與壓縮主筋間的距離 抗剪強(qiáng)度（抗剪強(qiáng)度（QsuQsu）并且，1M/(Qd2)3，N/(b2D2)8.0N/mm2Pt：拉伸鋼筋對(duì)加固后截面的比（）在增設(shè)主筋的情況下，也包括增設(shè)主筋的貢獻(xiàn)。Fc1 ：現(xiàn)有部分的混凝土抗壓強(qiáng)度（N/mm2）Pw1：抗剪加固32、筋對(duì)現(xiàn)有柱部位利用抗剪加固筋加固后截面的比Pw2：抗剪加固筋對(duì)加固柱部位利用抗剪加固筋加固后截面的比N：作用在柱上的軸向力 b1b2g1g2D1D2現(xiàn)有柱加固部分3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)RCRC套加固（套加固（3 3）42 鋼板套加固鋼板套加固上上開(kāi)叉的位置開(kāi)叉的位置 加固鋼板的形狀加固鋼板的形狀鋼板盤(pán)型螺栓R3t對(duì)穿螺桿30mm以上30mm以上防止形變螺栓6mmt6mmP-6LtP-9Lt356mm6t(a)鋼板的形狀(b)焊接連接示例(c)防止形變示例加固鋼板30mm左右30mm左右若考慮到抗剪設(shè)計(jì)，也可以不設(shè)開(kāi)叉加固鋼板30mm以下若在施工上可能的話，可以不設(shè)開(kāi)叉(a)對(duì)變形能力33、進(jìn)行提高的情況(b)對(duì)軸強(qiáng)度進(jìn)行增大的情況3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)鋼板套加固（鋼板套加固（1 1）43 碳纖維薄膜的規(guī)格碳纖維薄膜的規(guī)格 碳纖維薄膜碳纖維薄膜套套加固加固 碳纖維薄膜的碳纖維薄膜的重疊長(zhǎng)度重疊長(zhǎng)度薄膜的種類(lèi)200g目付300g目付重疊長(zhǎng)度（mm）200以上200以上碳纖維薄膜拐角部分的密接重疊(分散在各面上)按每段水平粘貼3430N/mm2級(jí)2940N/mm2級(jí)纖維的種類(lèi)高強(qiáng)度類(lèi)型的碳纖維薄膜的形狀單方向強(qiáng)化類(lèi)型基本重量300g/m2以下規(guī)格抗拉強(qiáng)度規(guī)格楊氏系數(shù)2.39105 N/mm23430N/mm22940N/mm23.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)碳纖維碳纖維套套34、加固（加固（1 1）44 鋼骨支撐加固的力學(xué)性狀鋼骨支撐加固的力學(xué)性狀如果進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)與施工，可以得到較大的強(qiáng)度與穩(wěn)定的變形能力。連接部（柱、梁與鋼骨框架的界面）的強(qiáng)度在很大程度上受到施工的影響。3/1000rad.（變形）（負(fù)載）支撐屈服連接部破壞彎曲破壞理想的理想的破壞模式破壞模式不理想的不理想的破壞模式破壞模式雖然理想，但雖然理想，但穩(wěn)定性穩(wěn)定性比比a a）更差更差柱剪切破壞柱沖剪破壞連接部滑動(dòng)破壞拉伸屈服壓縮支撐的屈曲連接部裂紋柱筋屈服 鋼骨支撐加固的力學(xué)性狀鋼骨支撐加固的力學(xué)性狀a）支撐屈服b）連接部破壞c）彎曲破壞3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)鋼骨類(lèi)架構(gòu)加固鋼骨類(lèi)架構(gòu)加固帶框鋼35、骨支撐加固（帶框鋼骨支撐加固（1 1）451.支撐材料的有效長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)為58以下。2.澆注的灰漿應(yīng)為在硬化時(shí)具有一定膨脹性的灌漿灰漿或高流動(dòng)灰漿。3.在現(xiàn)有框架側(cè)應(yīng)按螺距250mm以下配置直徑16mm以上的后安裝施工錨栓。4.在鋼骨框架側(cè)應(yīng)按與后安裝施工錨栓同等螺距配置直徑16mm以上的帶頭螺柱。5.后安裝施工錨栓與帶頭螺柱的纏繞長(zhǎng)度，應(yīng)為各自的頸部長(zhǎng)度的1/2以上。6.在連接部位應(yīng)配鋼筋比0.4以上的防止割裂筋。8d現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)螺旋鋼筋650左右錨栓筋(帶螺母)200250CL后施工錨栓帶頭螺柱支撐鋼骨框架灰漿連接部250以下后安裝施工錨栓纏繞長(zhǎng)度錨栓頸部長(zhǎng)度1/2帶頭螺柱鋼骨框架6d以上3.36、2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)帶框鋼骨支撐加固帶框鋼骨支撐加固(3)(3)46 抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度取a）、b）計(jì)算結(jié)果中較小的值。a a）鋼骨支撐屈服時(shí)的強(qiáng)度（）鋼骨支撐屈服時(shí)的強(qiáng)度（S SQ QBuBu）AB ：支撐材的截面積F：鋼材的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度（N/mm2）：有效長(zhǎng)細(xì)比：極限長(zhǎng)細(xì)比（）Qcc,QcT：壓縮側(cè)、拉伸側(cè)柱的極限強(qiáng)度b b）連接部）連接部位位破壞時(shí)的強(qiáng)度（破壞時(shí)的強(qiáng)度（S SQ QBjBj）b，D：柱的寬、高a：剪切跨度，對(duì)于螺柱為25cm，對(duì)于錨栓為5cm。：為拉伸阻尼，Pgy0n：梁下的帶頭螺柱的個(gè)數(shù)max：帶頭螺柱的抗拉強(qiáng)度，一般為400(N/mm2)as：帶頭螺柱的截面積 樹(shù)脂37、錨栓帶頭螺柱DQQQCTPQCQjQBCQBTQCC3.2 3.2 加固設(shè)計(jì)加固設(shè)計(jì)帶框鋼骨支撐加固帶框鋼骨支撐加固(4)(4)473.33.33.33.3加固施工加固施工加固施工加固施工48 施工計(jì)劃施工計(jì)劃抗震改建施工是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)體增設(shè)構(gòu)件等，以達(dá)到提高抗震性目的的施工，與一般的建筑施工相比，在施工方法等方面上有所不同。從而它需要在充分掌握設(shè)計(jì)的主旨及施工內(nèi)容基礎(chǔ)上對(duì)施工法進(jìn)行選定，并對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行研究，在考慮到以下各點(diǎn)基礎(chǔ)上，制作施工計(jì)劃書(shū)（在RC結(jié)構(gòu)的情況下）。對(duì)與改建施工有關(guān)的主體結(jié)構(gòu)尺寸、層高尺寸等進(jìn)行實(shí)測(cè)。力求新設(shè)構(gòu)件與現(xiàn)有混凝土的一體化。盡量使噪音、粉塵及污染等的影響的范38、圍達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)健康施工。對(duì)墻面材料及結(jié)構(gòu)體（混凝土）等的撤除要控制在所需最小范圍內(nèi)，不對(duì)其余部分造成損害。要對(duì)現(xiàn)有配管及配線等進(jìn)行充分調(diào)査，不造成損傷。3.3 3.3 加固施工加固施工總則總則49施工法從上部澆注并用壓入使用高流動(dòng)混凝土壓入噴射概 要要 點(diǎn)建造頂部為喇叭狀的模板。在頂部留出約10cm，灌入混凝土。幾天后，拆卸模板，再在頂部建造流入用的模板，壓入灰漿。建造頂部為喇叭狀的模板。從頂部灌入高流動(dòng)混凝土。23日后，將澆注鄂部除去。（高流動(dòng)混凝土最好具有一定的膨脹性）建造安裝有專(zhuān)用壓入孔管的模板。利用泵車(chē)的壓力從壓入孔壓入混凝土。拆除模板后，若在頂部已經(jīng)確認(rèn)到沉降，注入水泥漿體或者樹(shù)脂。噴射高強(qiáng)度的灰漿。每次的噴射厚度為60mm以下在噴射結(jié)束1030分后以及12小時(shí)后用抹泥刀抹平表面。約20cm頂部灰漿注入灌入混凝土200左右高流動(dòng)混凝土溢流管壓入孔管混凝土壓送管現(xiàn)有墻或者模板噴射灰漿噴嘴混凝土等的澆注方法混凝土等的澆注方法3.3 3.3 加固施工加固施工