淺議城市建筑物抗震加固策略與對(duì)策—工程論文

我國(guó)城市中早期建造的建筑物，由于經(jīng)濟(jì)政策等原因，很多都沒(méi)有抗震設(shè)防或者是設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不高，抗震能力非常差。對(duì)這些建筑物利用新的技術(shù)和方法，進(jìn)行抗震加固和改造，是城市建筑工程建設(shè)急需解決的問(wèn)題。一些部門(mén)和企業(yè)無(wú)視國(guó)家規(guī)定，存在著違反國(guó)家抗震規(guī)定的違規(guī)建筑，他們目無(wú)國(guó)法，肆意降低建筑物的抗震設(shè)防等級(jí)，這會(huì)嚴(yán)重的影響工程質(zhì)量，一旦發(fā)生地震，就會(huì)造成非常嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失、各種破壞和人員傷亡。
一、對(duì)城市建筑物抗震加固的重要意義
城市建筑物抗震加固在抗震減災(zāi)中顯示極其重要的作用，如果發(fā)生地震，它就成為防止建筑物倒塌破壞，抗震減災(zāi)的首選目標(biāo)。城市建筑物抗震加固設(shè)防的四個(gè)環(huán)節(jié)包括：選址、設(shè)計(jì)、施工、抗震加固現(xiàn)有工程，它們幾個(gè)每一個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，相輔相成，缺一不可。要認(rèn)真把好建筑物工程場(chǎng)地的選址關(guān)，及時(shí)搞好建設(shè)工程的抗震設(shè)防，扎實(shí)做好老舊建筑物的加固改造，切實(shí)加強(qiáng)施工階段的質(zhì)量監(jiān)督檢查。
城市人口和建筑物集中且密度大，與鄉(xiāng)村地區(qū)相對(duì)比，高樓居多，城市震災(zāi)要嚴(yán)重得多。建筑物的倒塌是造成地震時(shí)經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的主要原因。國(guó)內(nèi)外歷次地震經(jīng)驗(yàn)表明，進(jìn)行抗震加固現(xiàn)有建筑物，可以減輕地震災(zāi)害所造成的損失。
對(duì)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較低或沒(méi)有進(jìn)行抗震設(shè)防的建筑物抗震加固，旨在提高其抗震能力的措施，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。通過(guò)加固補(bǔ)強(qiáng)，使不符合抗震標(biāo)準(zhǔn)的建筑物達(dá)到抗震能力要求。
我們知道，自從存在建筑物后，它們就免不了受到地震災(zāi)害的侵襲。地震時(shí)造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的主要原因是地震時(shí)建筑物的倒塌，它是各種次生災(zāi)害產(chǎn)生的直接誘因。對(duì)現(xiàn)有建筑物進(jìn)行抗震加固，能夠大幅度地減輕地震災(zāi)害所造成地?fù)p失。另外，對(duì)建筑物進(jìn)行抗震加固，延長(zhǎng)建筑物的壽命，增加在未發(fā)生地震的地方的建筑物安全，還能提高建筑物抵抗意外突發(fā)事故的能力。
通過(guò)對(duì)老舊建筑進(jìn)行抗震性能鑒定，采取多種抗震措施。抗震加固是防震減災(zāi)工作常采用的措施。對(duì)已進(jìn)行抗震設(shè)防但達(dá)不到設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)或未進(jìn)行抗震設(shè)防的建筑物進(jìn)行基礎(chǔ)加固，可避免人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，在遭受相當(dāng)于設(shè)防烈度的地震時(shí)，使建筑物不被破壞。如1996年發(fā)生在新疆伽師連續(xù)多次6級(jí)左右地震后，縣城的一些建筑遭到嚴(yán)重破壞，許多民房在震中倒塌，對(duì)縣城的樓房在震后進(jìn)行了加固，在2003年6.8級(jí)地震中，加固后的建筑物安然無(wú)恙。
從上世紀(jì)80年代后期開(kāi)始，在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，在總建筑業(yè)投資中的建筑改造維護(hù)的比率不斷上升，其中主要的是對(duì)建筑物的抗震加固。我國(guó)是世界上多地震國(guó)家之一，大中城市有70^位于7度以上地震區(qū)，現(xiàn)在，正處于地震活動(dòng)高潮期，現(xiàn)有建筑的抗震加固任務(wù)還很繁重。作為城市建設(shè)綜合防災(zāi)規(guī)劃的重要組成部分，開(kāi)展城市建筑物抗震加固工作意義十分重要。
二、我國(guó)建筑物抗震鑒定及加固標(biāo)準(zhǔn)
進(jìn)行建筑物工程抗震設(shè)防的基礎(chǔ)是建筑工程結(jié)構(gòu)及其設(shè)施的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是城市建筑物抗震鑒定和加固標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。我國(guó)建國(guó)初期照搬前蘇聯(lián)規(guī)范，建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從無(wú)到有、不斷發(fā)展的過(guò)程。針對(duì)已建成房屋鑒定和加固的需要，我國(guó)制定了新建工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。在海城、唐山地震后，積累了抗震設(shè)防經(jīng)驗(yàn)。在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范同時(shí)，重視提高和改善現(xiàn)有建筑物的鑒定加固，逐步擴(kuò)大了其使用范圍。
由于不同建筑物已經(jīng)使用的年限不同，要使加固后的建筑物在后續(xù)服役期中具有與原設(shè)計(jì)相同的概率水準(zhǔn)，針對(duì)建筑物的不同使用年限，就必須考慮建筑物的后續(xù)服役期的不同，應(yīng)建立相應(yīng)的“地震動(dòng)參數(shù)”。按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年確定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中目前所考慮的是荷載統(tǒng)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)需采用其它設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的，就必須另行確定在該設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載的概率分布及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。
隨著基于性能設(shè)計(jì)理念的不斷發(fā)展，相對(duì)應(yīng)的各類可變作用的參數(shù)取值，是使工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，是適應(yīng)建筑設(shè)計(jì)使用年限多變性的需要，也是安全經(jīng)濟(jì)的需要，對(duì)于抗震加固與改造現(xiàn)有建筑來(lái)說(shuō)，絕對(duì)是一件十分緊迫的任務(wù)。
不同重要性建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是不同的，但其常遇、偶遇、罕遇地震的定義及相應(yīng)烈度的取值原則也是一致的，建筑工程抗震設(shè)防工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容是將建筑物按其重要性進(jìn)行分類，并確定其相應(yīng)的設(shè)防等級(jí).目前，按其重要性，國(guó)內(nèi)外標(biāo)定建筑物的安全等級(jí)。在同一個(gè)地區(qū)，同一類建筑由于其經(jīng)濟(jì)、政治和文化意義可能造成的不同地震后果影響，其設(shè)防目標(biāo)和采用的設(shè)防水準(zhǔn)也要求不同，表現(xiàn)在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，為區(qū)分不同結(jié)構(gòu)的重要性，從政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)影響等方面考慮建筑物遭遇地震的后果，為控制建筑物的破壞程度，對(duì)建筑物采取不同的對(duì)策。
三、建筑物抗震加固優(yōu)化設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)決策
什么是決策？為了達(dá)到一定的目標(biāo)，人們從多咱可能的策略中選取效果最好的策略的過(guò)程。小至個(gè)人生活、企業(yè)的日常經(jīng)營(yíng)管理，大至國(guó)家的經(jīng)濟(jì)政策，由于情況總在不斷的變化，經(jīng)常要進(jìn)行決策。優(yōu)化是任何決策工作的核心，目前已經(jīng)出現(xiàn)很多針對(duì)的決策準(zhǔn)則，如最優(yōu)期望損益值準(zhǔn)則、折衷準(zhǔn)則、后悔值準(zhǔn)則、樂(lè)觀準(zhǔn)則、悲觀準(zhǔn)則等。
考慮到建筑物的長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益損失益和結(jié)構(gòu)造價(jià)、企事業(yè)停工所帶來(lái)的損失，在建筑物的抗震加固設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可以建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)抗震加固使建筑物抗力提高到某一水平所需的加固費(fèi)用，高于提高相同水平的新建建筑物所需增加的造價(jià)。在無(wú)抗震加固時(shí)，隨著時(shí)間7下降，建筑物抗力呈現(xiàn)負(fù)自然指數(shù)形式。
基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想作為基于功能的抗震設(shè)計(jì)的重要原則，反映了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思想，把該準(zhǔn)則運(yùn)用于建筑物的抗震加固決策中，利用所擁有的資源，根據(jù)本準(zhǔn)則，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按照結(jié)構(gòu)功能的要求，尋求滿意的、合理的、足夠安全的設(shè)計(jì)方案，使結(jié)構(gòu)在整個(gè)壽命周期內(nèi)的代價(jià)最小。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的提高，未來(lái)建筑物的加固烈度也需做相應(yīng)的提高調(diào)整。