抗震设计在既有建筑结构加固改造中的应用与实践

江仲武

居安勘测有限公司花都检测分公司 广东省广州市花都区 510800

摘要: 摘要:既有建筑作为城市建筑体系的重要组成部分,其结构安全性直接关系到人民群众生命财产安全与城市发展稳定。受建设年代、设计标准、使用年限等因素影响,部分既有建筑抗震性能不足,难以抵御地震灾害风险,加固改造成为提升其抗震能力的关键举措。抗震设计作为既有建...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:既有建筑作为城市建筑体系的重要组成部分,其结构安全性直接关系到人民群众生命财产安全与城市发展稳定。受建设年代、设计标准、使用年限等因素影响,部分既有建筑抗震性能不足,难以抵御地震灾害风险,加固改造成为提升其抗震能力的关键举措。抗震设计作为既有建筑结构加固改造的核心指导,直接决定加固改造的效果与建筑结构的抗震可靠性。本文阐述既有建筑结构加固改造与抗震设计的核心内涵及二者内在关联,分析抗震设计在加固改造中的应用原则、核心要点与常见问题,探讨针对性的应用优化策略,为抗震设计在既有建筑结构加固改造中的科学应用提供理论支撑,推动既有建筑加固改造工作规范化、合理化开展,提升城市建筑抗震安全水平。

关键词:抗震设计;既有建筑;结构加固改造;应用实践;抗震性能

引言

随着抗震防灾理念的不断深化与建筑行业的高质量发展,既有建筑结构的抗震安全问题日益受到重视。既有建筑因建成时间久、设计标准滞后、结构老化等原因,抗震性能普遍达不到现行规范要求,在地震灾害中易发生结构损坏、坍塌等事故,威胁人民群众生命财产安全。抗震设计贯穿既有建筑结构加固改造全流程,通过科学的设计方案、合理的加固技术,可有效弥补既有建筑结构的抗震短板,提升其抗震承载能力与变形能力。当前,抗震设计在既有建筑结构加固改造中的应用仍存在设计与实际脱节、技术适配性不足、施工与设计衔接不畅等问题,影响加固改造效果。深入研究抗震设计的应用要点与优化策略,规范应用流程,对于提升既有建筑抗震安全性能、降低地震灾害风险、保障城市建筑安全具有重要的现实意义。

一、既有建筑结构加固改造与抗震设计核心概述

(一)核心内涵

既有建筑结构加固改造,是指针对已建成投入使用的建筑,通过采用科学的技术手段,对其结构体系、构件性能进行修复、加固与优化,弥补结构缺陷、提升承载能力与抗震性能,延长建筑使用寿命、保障使用安全的系统性工程。抗震设计是基于地震灾害特性与建筑结构力学原理,通过合理设定抗震目标、优化结构体系、选取适配加固技术,确保建筑在地震作用下能够抵御灾害、减少损坏的设计工作,其核心目标是提升建筑结构的抗震可靠性,最大限度降低地震灾害造成的损失。

(二)二者内在关联

既有建筑结构加固改造与抗震设计是相互支撑、辩证统一的关系。抗震设计为加固改造提供核心指导与技术依据,明确加固改造的目标、方向与技术标准,避免加固改造工作盲目开展,确保改造后的建筑结构符合抗震规范要求。同时,既有建筑结构加固改造是抗震设计的实践载体,抗震设计的理念、方法与技术,需通过加固改造施工落地实施,结合既有建筑的结构现状、使用需求,灵活调整设计方案,才能充分发挥抗震设计的核心作用,实现提升建筑抗震性能的目标,二者形成“设计引领实践、实践完善设计”的良性互动。

(三)核心原则

抗震设计在既有建筑结构加固改造中的应用,需遵循三大核心原则。其一,安全性原则,以提升建筑结构抗震性能、保障使用安全为首要目标,确保设计方案科学合理,加固改造后建筑能够抵御相应等级地震灾害;其二,经济性原则,结合既有建筑结构现状,选取适配、经济的设计方案与加固技术,避免过度加固造成资源浪费,平衡加固效果与改造成本;其三,适用性原则,设计方案需兼顾建筑的原有功能与使用需求,减少加固改造对建筑使用的影响,确保改造后建筑能够满足正常使用要求,实现抗震安全与使用功能的协同。

二、抗震设计在既有建筑结构加固改造中的应用要点与常见问题

(一)核心应用要点

抗震设计在既有建筑结构加固改造中的应用,核心聚焦三个关键要点。其一,前期勘察与评估,全面排查既有建筑结构现状,分析结构缺陷、老化程度与抗震短板,明确抗震加固目标与设计重点,为设计方案制定提供基础依据;其二,结构体系优化设计,结合建筑结构类型,优化结构传力路径,增强结构整体性与抗震冗余,弥补原有结构体系的抗震缺陷;其三,构件加固设计,针对抗震薄弱构件,选取适配的加固技术,提升构件的抗震承载能力、变形能力与延性,确保构件在地震作用下能够正常工作,避免过早破坏。

(二)常见应用问题

当前,抗震设计在应用过程中仍存在诸多常见问题。其一,前期评估不全面,对既有建筑结构的缺陷、抗震短板排查不细致,导致设计方案缺乏针对性,难以有效弥补结构抗震不足;其二,设计与实际脱节,设计方案未充分结合既有建筑结构现状与施工条件,部分设计要求难以落地实施,影响加固改造效果;其三,技术适配性不足,选取的加固技术与建筑结构类型、抗震需求不匹配,或过度依赖单一加固技术,难以充分发挥抗震加固作用。

(三)施工与设计衔接问题

施工与设计的衔接不畅,进一步影响抗震设计的应用效果。部分设计方案未充分考虑施工可行性,施工过程中出现设计变更频繁的现象,影响加固改造进度与质量;施工单位未严格按照设计方案施工,存在违规操作、偷工减料等问题,导致设计要求难以落实;设计人员未全程参与施工指导,对施工过程中的问题未能及时优化调整设计方案,影响抗震加固效果的发挥。

三、抗震设计在既有建筑结构加固改造中的应用优化策略

(一)完善前期勘察与评估工作

强化前期勘察与评估,为抗震设计提供精准支撑。开展全面的既有建筑结构勘察,细致排查结构缺陷、老化程度与抗震薄弱环节,结合现行抗震规范,明确抗震加固目标与设计标准;建立科学的评估体系,综合分析建筑结构的抗震性能,针对性制定设计方案,确保设计方案贴合建筑实际,能够有效弥补抗震短板。

(二)优化设计方案,提升适配性与可行性

优化抗震设计方案,增强方案的适配性与施工可行性。结合既有建筑结构类型、使用需求与经济条件,选取适配的加固技术与设计方案,避免过度加固与设计脱节;加强设计与施工的前期沟通,充分考虑施工条件与工艺要求,优化设计细节,确保设计方案易于落地实施;预留合理的设计调整空间,应对施工过程中的突发情况,减少设计变更。

(三)强化施工管控与设计衔接

为了确保水利工程的施工质量和可持续性,必须加强施工过程中的管控,并完善设计与施工之间的衔接机制。施工单位必须严格遵守设计方案进行施工,规范每一个施工流程,坚决杜绝任何违规操作,从而保证施工质量能够完全符合设计的要求。同时,应建立一套设计人员全程参与的施工指导机制,确保设计人员能够及时介入施工过程,解决可能出现的任何设计与施工的衔接问题,并根据实际情况对设计方案进行必要的优化和调整。此外,还需建立一套施工质量验收机制,对施工过程进行分阶段的质量验收,确保每一道施工工序都严格符合设计标准,最终保障抗震加固改造的效果达到预期目标。这样的措施有助于提高工程的整体质量,确保工程的安全性和可靠性。

结束语

抗震设计在既有建筑结构加固改造中占据核心地位,是提升既有建筑抗震安全性能、降低地震灾害风险的关键举措,对保障人民群众生命财产安全、维护城市发展稳定具有重要意义。既有建筑结构加固改造与抗震设计相辅相成,当前抗震设计在应用过程中仍存在前期评估不全面、设计与实际脱节、施工与设计衔接不畅等问题,制约了加固改造效果的发挥。未来,需通过完善前期勘察评估、优化设计方案、强化施工管控与设计衔接,推动抗震设计在既有建筑结构加固改造中科学、规范应用,不断提升既有建筑抗震安全水平,推动城市建筑行业向安全、可持续方向发展。

参考文献

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[2]董玉勇. 浅析住宅建筑结构工程的抗震结构设计[J]. 居舍, 2025, (29): 121-124.

[3]王玉成, 魏东. 抗震建筑结构设计的理念与技术应用[J]. 工程技术研究, 2024, 9 (09): 206-208.



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