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近年來我國相繼發生了幾次程度不同的地震,尤以汶川地震最為嚴重。地震的破壞力在一定程度上可以理解為對建筑的破壞力,因此建筑的抗震效果關系到生命的安全。于是人們越來越意識到建筑的抗震加固的重要性,但當前有哪些行之有效的抗震加固方案,又怎么選擇合適的方案成為我們面臨的難題。
1.抗震加固技術
我國傳統的抗震加固方法采用的是包鋼法或增大結構剛性的法,這種方法由于在增強建筑剛性的同時,也使得建筑收到的地震作用更為明顯。因此現代的抗震加固一般根據建筑的具體特性,采用更為科學合理的新方法。
1.1消能器減震。顧名思義,即通過消能器來削減振動能量。這種方法一般應用于鋼結構、廠房、大型體育館等。消能器在這幾年的發展中逐漸形成了以下幾種:摩擦型阻尼器、金屬阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯性阻尼器、調頻質量阻尼器等。
1.2 隔離防震加固技術。這種技術的思想是把建筑的基部與上部通過防震裝置連接,避免振動波對建筑物造成損壞。這種方法的優點在于防震效果明顯,從根部把振動波削減,不需要對建筑體及內部材料進行特殊的調整,方便高效。但是造價也相對較高,施工要求,技術含量都較高。
現實中的隔離防震加固材料為橡膠墊支座或滑移支座和滾軸支座。我國許多大城市的新建筑都已經普遍采用此技術,但是這種建筑對于已有建筑的實用性還有待探索。
1.3增強剛度法。使用的增強剛度法一般有增設斜撐和增設框架兩種。前者用增設的斜撐分擔地震影響力,實際常見的有單斜撐、K型撐、交叉斜撐、V型斜撐。這種方法有著工期短,支架輕、造價低的顯著特點。同時其缺點是使用壽命有限,一般在長時間的拉伸力的作用下減震能力下降,需要更換新。后者是通過在建筑的外圍增設與建筑體連接的減震體,從而分擔地震力。其優點是外部的施工不影響建筑的正常使用,但是造價較高,工期較長,改變了原建筑的風貌,影響采光與通風。
此外還有近年由日本研發的應用高性能材料法,但是由于其高昂的價格還未得到普及。
2.抗震加固工程的安全問題
抗震加固工程不同于建筑,它具有工期短、人員少、造價低、風險高的特點。根據實際的工作經驗,下面簡單論述抗震加固的安全防護措施。(1)確保腳手架的搭設科學合理。(2)注意現場施工用電。(3)加強自身安全意識,注重個人安全防護。(4)規范操作器械,小心帶電、危險器具。(5)單元門洞及安全通道防護。由于加固工程一般在外墻作業,更要時時注意高空作業事項,不能因為工期短或規模小就放松警惕,要做到安全無小事,防患于未然。
3.抗震加固的造價控制
3.1遵循“量體裁衣”的原則。根據建筑物的具體情況及經濟實力選取科學合理的加固辦法。如對于地震頻發區可以采用安全級別高、復雜的抗震措施,而對于鮮有地震區域可以降低加固的等級,降低造價。
3.2遵循加固程序施工,進行合理的施工規劃。我們一般認為造價控制是施工過程的工作,實際上在施工規劃階段也涉及到造價控制。根據當地的地理位置、建筑狀況進行加固方案的科學選取,進行理論結合實際的科學設計,有目的、有規劃的進行投資。
3.3全過程貫穿造價控制,突出設計優先。造價控制不是某一階段的工作,而是貫穿于全局,從設計到完工都要重視的事。目前我國的項目前期工作尚未實施監管,因此設計成果的造價會受到個人或團體的經驗水平影響。另外一味的保守思想使得設計很難取得突破,造價自然也會居高不下。因此要有效的控制造價應該:
(1)實行前期階段的監理制度。建立相關的管理機制促使各單位的設計、管理得以優化。正如上文所說的“量體裁衣”。
(2)重視多方案比較。征集大眾意見,公開招標,選取經濟、實用又可行性的抗震加固方案。
3.4施工過程中的造價控制。這首先要求培養一批合格的造價工程師人才。造價工程師審核工程中承包商的支付申請,使資金得到科學的利用。他們必須具備相應的專業知識,在市場經濟體制逐步完善,投資趨于多元化的今天,迫切需要一批為投資提供科學決策依據的造價工程師。
3.5對工程造價實行動態控制。對于設計階段難免有未考慮周全的問題,這就需要對工程進展中的突發問題進行及時的研究分析,及時的調整,保證工程如期完成。特別是在一些國家重點工程,造價的確定由國家完成,這使得設計人員造價方面的積極性不高,因此在市場經濟的背景下實行工程造價的動態管理可以有效的進行造價控制。
結束語
隨著科技的進步,新材料的研發使得建筑的抗震加固效果更為可觀,也使得加固越來越多的應用與實際。但是我們也看到現存加固技術的諸多弊端,如何發展、完善這些加固技術,如何探尋更科學、方便、有效地加固設計成是當前面臨的難題,這一為題的解決將為我國乃至世界的抗震加固帶來新的生機。
參考文獻
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