摘要:學(xué)校類(lèi)建筑具有獨特結構形式,同時(shí)具備重要功能意義,實(shí)現其在中大地震下的安全性具有重大的現實(shí)意義。本文針對學(xué)校類(lèi)建筑展開(kāi)論述,區分了幾種不同結構體系,并淺析了抗震加固方法,以對學(xué)校類(lèi)建筑的抗震加固提供參考。

　　關(guān)鍵詞:

學(xué)校類(lèi)建筑 框架結構 砌體結構 混合結構 抗震加固

　　1.研究背景

　　2008年5月12日四川省汶川大地震造成了巨大的生命傷亡和經(jīng)濟損失,其中以學(xué)校類(lèi)建筑災害最為嚴重,學(xué)校類(lèi)建筑在此次地震中大范圍崩塌損壞,產(chǎn)生了非常惡劣的社會(huì )影響。汶川地震中共造成了50多萬(wàn)間房屋的倒塌,而其中學(xué)校建筑6898間,一方面是由于施工質(zhì)量存在各種問(wèn)題,另外一方面是由于結構本身的因素所造成的。通過(guò)震害的情況來(lái)看,在地震中損壞以致倒塌的中小學(xué)建筑主要為磚砌結構,且建造時(shí)間均較早,并沒(méi)有進(jìn)行正規的抗震設計,另外一些倒塌建筑則為預制板結構,與此相對應的近10年建造的鋼筋混凝土框架結構在地震中則表現良好,損傷較輕,且多為填充墻破壞。根據這次大地震帶來(lái)的慘痛教訓,我國頒布了《建筑工程抗震設防分類(lèi)標準》,其中規定:幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及宿舍和食堂,抗震設防類(lèi)別應不低于重點(diǎn)設防類(lèi),即不低于乙類(lèi)�；�于此,我國從2009年開(kāi)始對學(xué)校的既有建筑物進(jìn)行大規模的抗震加固改造工作,目的是盡量提高學(xué)校類(lèi)建筑的抗震水準,以滿(mǎn)足標準要求,加固設計和措施對抗震效果的影響十分巨大。本文正是從此點(diǎn)出發(fā),詳細分析了學(xué)校類(lèi)建筑的結構形式特點(diǎn)和幾種類(lèi)型,進(jìn)一步闡述了抗震加固措施,最后對學(xué)校建筑的抗震加固提出了幾點(diǎn)建議,以供參考。

　　2.學(xué)校類(lèi)建筑分類(lèi)與結構特征

　　學(xué)校建筑按照結構形式來(lái)區分,主要分為砌體結構、混凝土框架結構和混合結構幾類(lèi)。砌體結構其為水泥砂漿、轉和石塊建造的結構,缺乏鋼筋串聯(lián),其一方面各部分連接較弱,同時(shí)沒(méi)有延性階段,如果其破壞則為突然的脆性破壞,這種結構特點(diǎn)導致了其破壞毫無(wú)征兆,且極容易發(fā)生連續倒塌破壞;混凝土框架結構是現代建造技術(shù)常采用的一種結構形式,具備較好的抗震性,現在建造的通過(guò)可以滿(mǎn)足抗震需求,然而一方面對于老舊建筑,由于當初設計規范與當前不符以及結構老化等方面原因,導致了抗震不能滿(mǎn)足當前需求,另外是2008年汶川地震后國家對學(xué)校類(lèi)建筑提出了新的明確要求,即其抗震設防不能低于重點(diǎn)設防工程,之前建造的建筑同樣需要進(jìn)行一定的加固補強。

　　學(xué)校類(lèi)建筑具有大開(kāi)間、大采光窗的建筑形式,需要墻體鑿開(kāi),抗震墻面積則會(huì )較少且不規則,墻體的不連續導致了抗側剛度低,這種形式下墻體很容易破壞,如為砌體結構,則抗震性能會(huì )很差。此外,學(xué)校建筑中的橫向往往建造容易超限,主要則是為了刻意滿(mǎn)足大空間的需求,這種超限會(huì )導致建筑物的整體性較差。正如汶川地震中造成慘重傷亡的情況,當前既有的學(xué)校類(lèi)建筑往往采用預制樓板,這是具有爭議的,如切實(shí)按照連接部位整澆,加強節點(diǎn),可具備良好的整體性,然而以我國現在的建造施工技術(shù)此點(diǎn)往往是很難達到的,在地震下隨著(zhù)墻體的平移,預制板與墻體非常容易脫離,導致預制板滑移脫落,真正的成為了“殺人板”。

　　3.抗震加固措施

　　根據國家標準規定[1-3],當前已有的學(xué)校建筑大部分均需要進(jìn)行一定的加固補強措施。相應于不同的結構形式具有不同的實(shí)施措施。按照加固的不同施工方法和位置,主要分為外加固、內加固和夾板墻加固三類(lèi)。外加固,顧名思義就是通過(guò)在建筑物的外側增加構造柱、圈梁和抗震墻等方法來(lái)加固建筑物,從而加強整體性,實(shí)現抗震協(xié)同工作,此方法的優(yōu)勢在于不占用室內面積,完全不影響原建筑的使用功能。內加固法則是在內部添加構造柱、圈梁和拉桿等,一般不會(huì )增設抗震墻,因在內部這會(huì )嚴重影響其原有功能,如實(shí)在必要且可改變功能時(shí),抗震墻間距過(guò)大則可適當添加。夾板墻加固法則是在原有墻體基礎上的加固措施,其通過(guò)采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層等手段加固墻體,提高墻體的抗剪切能力。

　　對于不同的建造造型和特征,需選用不同的抗震加固方案,存在一個(gè)方案優(yōu)化的過(guò)程。一般從施工方便、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟效益、加固質(zhì)量等四個(gè)方面來(lái)對方案進(jìn)行評估。施工方便是基礎,技術(shù)先進(jìn)是保障,經(jīng)濟效益是關(guān)鍵,加固質(zhì)量是目標。施工方便是確定加固方案時(shí)首先必須考慮的,方案的優(yōu)劣,首先在于施工是否方便可行,沒(méi)有良好的施工性會(huì )對抗震加固造成巨大的障礙。確定方案是否可行之后,需要進(jìn)一步考慮其簡(jiǎn)便性,如果施工會(huì )造成巨大的費用支出且工期較長(cháng),會(huì )影響到施工質(zhì)量,需要考慮其他方案或者加以改進(jìn);技術(shù)先進(jìn)作為加固工作開(kāi)展的保障,其滿(mǎn)足先進(jìn)性才能保證施工進(jìn)度,對于工期要求嚴格的特殊工程等,此點(diǎn)往往重點(diǎn)考察;經(jīng)濟效益好是關(guān)鍵,在進(jìn)行加固改造時(shí)經(jīng)濟問(wèn)題不可避免和回避,對于每個(gè)建筑,都需要有針對性的進(jìn)行選擇加固方法,同時(shí)必須根據具體情況考慮經(jīng)濟實(shí)用與否,這樣加固方案才具有實(shí)際意義;加固質(zhì)量作為加固工作進(jìn)行的目標,是需要通過(guò)各種措施加以保證的,加固是對原建筑的補強,保證其質(zhì)量才能保證加固工作有意義。

　　4.結論與建議

　　正如本文前面所闡述,汶川地震之后,按照我國現行的標準規定,學(xué)校類(lèi)建筑具有不同于一般建筑的抗震重要性,這對許多原有建筑提出了抗震加固的要求。在進(jìn)行抗震加固之前,首先需要對原結構進(jìn)行評估,分清其結構體系,鑒定其強度等級,并對關(guān)鍵部位進(jìn)行檢測,以此做好原建筑的評估工作,才方便下一步工作進(jìn)行。

　　參考文獻:

　　[1] GB 50003—2001,砌體結構設計規范[S].

　　[2] GB 50367—2006,混凝土結構設計規范[S].

　　[3] JGJ 116—2009,建筑抗震加固技術(shù)規程[s].