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[摘 要]本文综述了房屋建筑工程的隔震设计方法和加固方法，根据实践经验和对有关资料的总结，对房屋建筑工程的抗震设计问题进行了研究和探讨。
[关键词]隔震技术 结构共振 抗震强度
加固
地震是一种可怕的自然灾害。常常造成严重的人员伤亡及破坏房屋等工程设施，能引起火灾，水灾，有毒气体泄漏，细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸，滑坡，崩塌，地裂缝等次生灾害。在我国，早期的建筑物因抗震能力普遍偏低，地震的发生常常给国家和人民造成不可估量的损失。因此，建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展，特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。
一、隔震建筑结构设计
近代的基础隔震技术基本上可分为两大类，即弹性隔震和基础滑动隔震。在弹性隔震中，叠层钢板橡胶垫隔震技术应用最多。这类隔震方案主要是在房屋底层与基础顶面之间增设一个侧向刚度很低的隔震层，使在地震过程中整个结构体系的周期变长，变形集中在底层，上部结构基本上是刚性运动。但主要用于隔震水平地震动，对于竖向震动则几乎没有隔离作用；另一方面，这种隔震体系实际上是在地震时对上部结构起着低通滤波的作用，地震中的中高频成分几乎全部可以滤掉，但并不能完全避免结构共振。
1 隔震技术
隔震技术不仅在新建工程中获得应用，而且已用于现有建筑的抗震加固改造。隔震装置可安装在结构的防火层或设备层，隔震层可设置在结构的不同部位，如基础、中间层等，也可设置在房屋的顶层，同时起到结构加层和抗震加固的目的。由于传统的加固改造技术对结构震后的性能和不可靠程度缺乏准确地了解，故较难达到强度和延性的合理匹配。采用隔震技术对结构进行加固改造，通过在隔震层设置刚度很小的隔震装置，将地震变形集中到隔震装置上，相对于依靠结构本身的较高强度和较低变形来吸引地震能量而育，隔震结构的周期和阻尼都有很多的提高，故加速度和位移反应明显降低。同时，耗能减震加固改造技术，智能材料加固改造技术，以及吸振减震加固改造技术等开辟了房屋加固改造的新途径。
2 隔震建筑的形式
2.1 基础隔震
基础隔震是建筑抗震新技术家族中的佼佼者，大量试验研究及多次强震实践表明，基础隔震以其极少的投资换取很大的安全系数。基础滑动隔震效果受地面运动频率特性的影响较小，几乎不会发生共振现象。
所谓基础隔震，就是在建筑物的基础与上部结构之间增设高度很矮，具有足够可靠性的隔震层，控制地面运动向上部结构传递，地震时其能量可反馈到地面或由隔震层吸收，以大大减小结构及构件的地震反应，确保建筑物的整体安全，其内部设备不发生破坏或丧失使用功能，室内人员不遭受伤害也不会有强烈震感。同时，还可防止结构内部的次生灾害。主震后无需避震疏散，即使发生罕遇大震隔震房屋也不会倒塌。
在其中使用的橡胶隔震垫不仅有良好的隔震性能，而且该技术在造价方面也有其优越性。隔震结构与一般结构相比，费用增加的部分包括：隔震构件、隔震层上面的楼面、设备管道的柔性接头及相应的设计费用和施工费用。如果上部结构仍然按传统的抗震设计，其总工程费用略有增加。
采用基础隔震设计上应注意：(1)在建筑物周边，隔震层部分要比基础大一圈，因此场地要宽裕；(2]隔震层的周围设挡土墙，其上部有墙外狭道等，因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来翼它问题；(3)方便检查和更换隔震装置；(4)为使设备管线适应隔震层的位移和变形，常采用柔性连接或球型接点，但要考虑安放装置及检修的空间；(5)隔震建筑物与其它建筑物之间的联系通道要适应相对变形，确保畅通无阻。
2.2 中间层隔震
在基础以上的中间楼层设置隔震层，下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触，因此它不存在基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题，但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时，可把隔震层设计在地面以上，在空中变形有利于节约用地同时也能有效减少地基的挖土量。
采用中间层隔震，设计上应注意：(1)为适应隔震层的移动变形，该部分的建筑外墙应设水平缝，要考虑防水、隔音、防火等，也要注意立面的协调美观；(2]解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿隔震层的问题，并考虑防火区间的划分；(3)便于检查、更换隔震装置及耐火材料等。隔震装置布置和选取的一般原则为：(1)隔震层具有适当的水平刚度，在强风作用下，隔震层具有足够的初始刚度，在较大地震作用时，隔震层产生柔性变形，能大大减小水平地震作用；(2)隔震层的水平刚度中心宜与上部结构的质心基本一致；(3)隔震装置具有足够的竖向承载力和水平变形能力，在发生大震时，可安全稳定地支撑建筑物，不会出现失稳破坏，能发挥隔震功能；(4)隔震装置具有良好的自动复位功能，在发生大震后，可基本复位到初始位置，当发生余震时，可继续有效发挥隔震作用；(5)隔震装置具有较大的竖向刚度，在设计竖向荷载作用下，竖向位移被控制在允许值以下；(6)隔震装置的刚度和阻尼具有较好的稳定性，在可能出现的荷载和温度范围以内，其变化较小；(7)具有良好的耐久性，具有良好的抗老化、抗疲劳、抗徐变等性能。在建筑物的使用期内能有效发挥隔震作用。
3 隔震结构控制理论
一种新的隔震设计理论一结构控制和控制结构理论。结构控制主要研究结构工程中控制装置的设计理论、方法及其实施，控制结构是根据给定的条件将结构和控制装置作为一个整体进行优化设计。
主动控制由于制约因素多、造价昂贵等原因，应用研究尚处于开创阶段。被动控制特别是其中基础隔震技术的研究，已经逐渐成熟，在工程应用中日渐广泛。所谓基础隔震，就是在结构底部与基础顶面之间设置隔震层，使上部结构与固结于地基中的基础分离阻隔地震波向上部结构的传播，使得输入结构的能量或反馈入地基土层或被耗能元件吸收，从而大大减少结构的地震反应，保证建筑物的安全，乃至正常使用功能。
4 隔震建筑经济性
隔震建筑在振动性能和抗震安全性方面提高了建筑结构的附加价值。因此，与以往建筑比较时，应考虑附加价值进行综合评价。在考虑隔震建筑的造价时，不仅要考虑其初始造价，还要考虑其使用阶段期间遭受地震损坏的维修、重建、内部物品的损坏和经济损失，在此意义上，隔震建筑具有很好的经济性。
二、抗震加固不论结构类型如何，都可从加强抗震强度，提高结构的整体性和变形能力三个方面着手
结构类型的不同可各有侧重。加强抗震强度的措施主要有两方面：第一是增加抗侧力构件的面积，如增设抗震墙，增加柱等；第二是加强抗侧力构件的强度，如在原抗震墙上采用砂浆或钢筋网砂浆抹面，压力灌浆，喷射混凝土，带孔洞墙加钢筋混凝寺套和支撑，增设钢筋混凝土构造柱等。
有些人对目前建筑工程抗震加固所采取的措施概括为六大“法宝”，即包角柱，扶壁柱，圈梁，钢拉杆，支撑和夹板墙。
1 墙体的加固
墙体有两种。一种是承重墙，大部分是横墙，也有纵墙。另一种是非承重墙，如围护墙和某些室内的隔断墙。墙体破坏较多的是开裂和歪闪。开裂有外墙的斜裂缝、垂直裂缝，窗间墙的水平裂缝，内墙的交叉裂缝等。对于斜裂缝少而宽时，可把裂缝旁的砖拆去，用高标号水泥沙浆嵌砌新砖，或每隔4至5层砖将水平达缝的砂浆剔掉，埋入钢筋，然事再浇入高标号的不泥砂浆。当裂缝较宽并不规则时，然后再浇人高标号的水泥砂浆。当裂缝较宽并不规则时，可沿墙裂缝外双面挂钢筋网，同时用钢筋穿过墙体拉结起来，再抹水泥砂浆。如墙体歪闪，可采用钢挟杆的方法。在天棚下靠近内隔墙外，用比房屋纵向(或横向)长度稍长的钢筋，穿过两片墙体，然后在墙外两端垫上钢板用螺栓固定拉紧，使墙体恢复到原来位置。
2 楼盖与屋盖的加固
解放后在城镇兴建的民用房屋，大多数是砖木、砖石结构。预制板被拉开，可用水泥砂浆重新填实。预制板破损，可采用在板面配筋加厚的办法。对梁的裂缝和板的移动，可用铁管支顶或加砌砖垛的办法。若上层空矿，可用工字钢粱和铁管柱相结合来支顶。屋顶错动的，可在屋顶下部增设圈梁，以增强房屋面稳定性。对于砖木结构的房屋，可用扒钉(又称马钉、蚂蟥钉)加强木屋架(或木梁)与檩条的联结；用垫板加强山墙与檩条的联结。木屋与木柱之间最好加斜撑使位结牢靠，斜撑可用木夹板钉在梁和木柱的两侧。
3 建筑物突出部分的加固
根据历次地震震害调查结果，房屋的突出部分如出屋顶烟囱或附墙烟囱、女儿墙、高门脸、出屋顶的水箱间、楼梯间等，是最容易破坏的部位。轻的裂缝错位，重的倒塌脱落。此外，有些建筑物体型复杂，高低错落，突出部分也易损坏。对此，一般民用住房应尽量拆除或降低女儿墙、高门脸。要注意尽量减轻屋顶重量，避危头重脚轻。平房空间过高的，加固时可降低高度，突出部分破坏的可局部拆除，以增加房屋本身的抗震能力。
参考文献：
[1]龚思礼等，建筑抗震设计，中国建筑工业出版社，1994
[2]龚思礼，建筑抗震设计手册(第二版)，中国建筑工业出版社，2002，
[3]范立础，卓卫东，桥梁廷性抗震设计，人民交通出版社，2001
[4]李鸿晶，宗德玲，关于工程结构抗震设防标准的几个问题的讨论[J]，防灾减灾工程学报，2003,(2).
[关键词]隔震技术 结构共振 抗震强度
加固
地震是一种可怕的自然灾害。常常造成严重的人员伤亡及破坏房屋等工程设施，能引起火灾，水灾，有毒气体泄漏，细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸，滑坡，崩塌，地裂缝等次生灾害。在我国，早期的建筑物因抗震能力普遍偏低，地震的发生常常给国家和人民造成不可估量的损失。因此，建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展，特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。
一、隔震建筑结构设计
近代的基础隔震技术基本上可分为两大类，即弹性隔震和基础滑动隔震。在弹性隔震中，叠层钢板橡胶垫隔震技术应用最多。这类隔震方案主要是在房屋底层与基础顶面之间增设一个侧向刚度很低的隔震层，使在地震过程中整个结构体系的周期变长，变形集中在底层，上部结构基本上是刚性运动。但主要用于隔震水平地震动，对于竖向震动则几乎没有隔离作用；另一方面，这种隔震体系实际上是在地震时对上部结构起着低通滤波的作用，地震中的中高频成分几乎全部可以滤掉，但并不能完全避免结构共振。
1 隔震技术
隔震技术不仅在新建工程中获得应用，而且已用于现有建筑的抗震加固改造。隔震装置可安装在结构的防火层或设备层，隔震层可设置在结构的不同部位，如基础、中间层等，也可设置在房屋的顶层，同时起到结构加层和抗震加固的目的。由于传统的加固改造技术对结构震后的性能和不可靠程度缺乏准确地了解，故较难达到强度和延性的合理匹配。采用隔震技术对结构进行加固改造，通过在隔震层设置刚度很小的隔震装置，将地震变形集中到隔震装置上，相对于依靠结构本身的较高强度和较低变形来吸引地震能量而育，隔震结构的周期和阻尼都有很多的提高，故加速度和位移反应明显降低。同时，耗能减震加固改造技术，智能材料加固改造技术，以及吸振减震加固改造技术等开辟了房屋加固改造的新途径。
2 隔震建筑的形式
2.1 基础隔震
基础隔震是建筑抗震新技术家族中的佼佼者，大量试验研究及多次强震实践表明，基础隔震以其极少的投资换取很大的安全系数。基础滑动隔震效果受地面运动频率特性的影响较小，几乎不会发生共振现象。
所谓基础隔震，就是在建筑物的基础与上部结构之间增设高度很矮，具有足够可靠性的隔震层，控制地面运动向上部结构传递，地震时其能量可反馈到地面或由隔震层吸收，以大大减小结构及构件的地震反应，确保建筑物的整体安全，其内部设备不发生破坏或丧失使用功能，室内人员不遭受伤害也不会有强烈震感。同时，还可防止结构内部的次生灾害。主震后无需避震疏散，即使发生罕遇大震隔震房屋也不会倒塌。
在其中使用的橡胶隔震垫不仅有良好的隔震性能，而且该技术在造价方面也有其优越性。隔震结构与一般结构相比，费用增加的部分包括：隔震构件、隔震层上面的楼面、设备管道的柔性接头及相应的设计费用和施工费用。如果上部结构仍然按传统的抗震设计，其总工程费用略有增加。
采用基础隔震设计上应注意：(1)在建筑物周边，隔震层部分要比基础大一圈，因此场地要宽裕；(2]隔震层的周围设挡土墙，其上部有墙外狭道等，因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来翼它问题；(3)方便检查和更换隔震装置；(4)为使设备管线适应隔震层的位移和变形，常采用柔性连接或球型接点，但要考虑安放装置及检修的空间；(5)隔震建筑物与其它建筑物之间的联系通道要适应相对变形，确保畅通无阻。
2.2 中间层隔震
在基础以上的中间楼层设置隔震层，下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触，因此它不存在基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题，但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时，可把隔震层设计在地面以上，在空中变形有利于节约用地同时也能有效减少地基的挖土量。
采用中间层隔震，设计上应注意：(1)为适应隔震层的移动变形，该部分的建筑外墙应设水平缝，要考虑防水、隔音、防火等，也要注意立面的协调美观；(2]解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿隔震层的问题，并考虑防火区间的划分；(3)便于检查、更换隔震装置及耐火材料等。隔震装置布置和选取的一般原则为：(1)隔震层具有适当的水平刚度，在强风作用下，隔震层具有足够的初始刚度，在较大地震作用时，隔震层产生柔性变形，能大大减小水平地震作用；(2)隔震层的水平刚度中心宜与上部结构的质心基本一致；(3)隔震装置具有足够的竖向承载力和水平变形能力，在发生大震时，可安全稳定地支撑建筑物，不会出现失稳破坏，能发挥隔震功能；(4)隔震装置具有良好的自动复位功能，在发生大震后，可基本复位到初始位置，当发生余震时，可继续有效发挥隔震作用；(5)隔震装置具有较大的竖向刚度，在设计竖向荷载作用下，竖向位移被控制在允许值以下；(6)隔震装置的刚度和阻尼具有较好的稳定性，在可能出现的荷载和温度范围以内，其变化较小；(7)具有良好的耐久性，具有良好的抗老化、抗疲劳、抗徐变等性能。在建筑物的使用期内能有效发挥隔震作用。
3 隔震结构控制理论
一种新的隔震设计理论一结构控制和控制结构理论。结构控制主要研究结构工程中控制装置的设计理论、方法及其实施，控制结构是根据给定的条件将结构和控制装置作为一个整体进行优化设计。
主动控制由于制约因素多、造价昂贵等原因，应用研究尚处于开创阶段。被动控制特别是其中基础隔震技术的研究，已经逐渐成熟，在工程应用中日渐广泛。所谓基础隔震，就是在结构底部与基础顶面之间设置隔震层，使上部结构与固结于地基中的基础分离阻隔地震波向上部结构的传播，使得输入结构的能量或反馈入地基土层或被耗能元件吸收，从而大大减少结构的地震反应，保证建筑物的安全，乃至正常使用功能。
4 隔震建筑经济性
隔震建筑在振动性能和抗震安全性方面提高了建筑结构的附加价值。因此，与以往建筑比较时，应考虑附加价值进行综合评价。在考虑隔震建筑的造价时，不仅要考虑其初始造价，还要考虑其使用阶段期间遭受地震损坏的维修、重建、内部物品的损坏和经济损失，在此意义上，隔震建筑具有很好的经济性。
二、抗震加固不论结构类型如何，都可从加强抗震强度，提高结构的整体性和变形能力三个方面着手
结构类型的不同可各有侧重。加强抗震强度的措施主要有两方面：第一是增加抗侧力构件的面积，如增设抗震墙，增加柱等；第二是加强抗侧力构件的强度，如在原抗震墙上采用砂浆或钢筋网砂浆抹面，压力灌浆，喷射混凝土，带孔洞墙加钢筋混凝寺套和支撑，增设钢筋混凝土构造柱等。
有些人对目前建筑工程抗震加固所采取的措施概括为六大“法宝”，即包角柱，扶壁柱，圈梁，钢拉杆，支撑和夹板墙。
1 墙体的加固
墙体有两种。一种是承重墙，大部分是横墙，也有纵墙。另一种是非承重墙，如围护墙和某些室内的隔断墙。墙体破坏较多的是开裂和歪闪。开裂有外墙的斜裂缝、垂直裂缝，窗间墙的水平裂缝，内墙的交叉裂缝等。对于斜裂缝少而宽时，可把裂缝旁的砖拆去，用高标号水泥沙浆嵌砌新砖，或每隔4至5层砖将水平达缝的砂浆剔掉，埋入钢筋，然事再浇入高标号的不泥砂浆。当裂缝较宽并不规则时，然后再浇人高标号的水泥砂浆。当裂缝较宽并不规则时，可沿墙裂缝外双面挂钢筋网，同时用钢筋穿过墙体拉结起来，再抹水泥砂浆。如墙体歪闪，可采用钢挟杆的方法。在天棚下靠近内隔墙外，用比房屋纵向(或横向)长度稍长的钢筋，穿过两片墙体，然后在墙外两端垫上钢板用螺栓固定拉紧，使墙体恢复到原来位置。
2 楼盖与屋盖的加固
解放后在城镇兴建的民用房屋，大多数是砖木、砖石结构。预制板被拉开，可用水泥砂浆重新填实。预制板破损，可采用在板面配筋加厚的办法。对梁的裂缝和板的移动，可用铁管支顶或加砌砖垛的办法。若上层空矿，可用工字钢粱和铁管柱相结合来支顶。屋顶错动的，可在屋顶下部增设圈梁，以增强房屋面稳定性。对于砖木结构的房屋，可用扒钉(又称马钉、蚂蟥钉)加强木屋架(或木梁)与檩条的联结；用垫板加强山墙与檩条的联结。木屋与木柱之间最好加斜撑使位结牢靠，斜撑可用木夹板钉在梁和木柱的两侧。
3 建筑物突出部分的加固
根据历次地震震害调查结果，房屋的突出部分如出屋顶烟囱或附墙烟囱、女儿墙、高门脸、出屋顶的水箱间、楼梯间等，是最容易破坏的部位。轻的裂缝错位，重的倒塌脱落。此外，有些建筑物体型复杂，高低错落，突出部分也易损坏。对此，一般民用住房应尽量拆除或降低女儿墙、高门脸。要注意尽量减轻屋顶重量，避危头重脚轻。平房空间过高的，加固时可降低高度，突出部分破坏的可局部拆除，以增加房屋本身的抗震能力。
参考文献：
[1]龚思礼等，建筑抗震设计，中国建筑工业出版社，1994
[2]龚思礼，建筑抗震设计手册(第二版)，中国建筑工业出版社，2002，
[3]范立础，卓卫东，桥梁廷性抗震设计，人民交通出版社，2001
[4]李鸿晶，宗德玲，关于工程结构抗震设防标准的几个问题的讨论[J]，防灾减灾工程学报，2003,(2).