关键词：高层建筑，抗震设计，抗震结构，抗震技术
2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击，不但造成巨大的经济损失，更心痛的是有那么的生命离开了我们，这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。在地震中，几乎所有的建筑都倒塌了，相对于低层建筑而言，高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升，就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米，而且建筑的体型越来越复杂，不规则结构越来越多，这对于结构的抗震都是十分不利的。为保证高层结构的抗震安全，达到安全和经济的统一，有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。
1.地震导致建筑破坏的原因
根据地震经验，地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况：
（1）地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形，对其上部建筑的直接危害；
（2）地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效，对上面建筑物所造成的破坏；
（3）建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中，因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏；
2.建筑的抗震概念设计
所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。科技论文。
3.建筑抗震设计方法的发展过程
3.1、静力理论阶段
水平静力抗震理论始创于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。该理论认为：结构物所收到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力，其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。
3.2、反应谱理论阶段
我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。其主要特点如下：
(1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。
(2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。
(3) 在早期方案设计阶段，结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定，以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。
3.3、动力理论阶段
1971年美国圣费南多地震的震害，使人们清楚地认识到“反应谱理论只说出了问题的一大半，而地震持时对结构破坏程度的重要影响没有得到考虑”，从而推动了采用地震加速度过程a(t)来计算结构反应过程的动力法的研究。此一新理论不但考虑了地震的持时，还更近一步地考虑了地震过程中反应谱所不能概括的其他特性。
4.高层建筑结构体系
设计地震区的高层建筑，在确定结构体系时，除了要考虑前面所提到的材料用量、建筑内部空间和使用的房屋高度等因素外，还需进一步考虑下列抗震设计准则：
（1）具有明确的计算简图和合理的地震力传递路线；
（2）具备多道抗震防线，不会因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抵抗侧力或承受重力荷载的能力
（3）具有必要的承载力、良好的延性和较多的耗能潜力，从而使结构体系遭遇地震时有足够的防倒塌潜力；
（4）沿水平和竖向，结构的刚度和强度分布均匀，或按需要合理分布，避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节，从而防止地震时出现过大的应力集中或塑性变形集中。
在确定建筑方案的同时，应综合考虑房屋的重要性、设防烈度、场地条件、房屋高度、地基基础以及材料供应和施工条件，并结合体系的经济、技术指标，选择最合适的结构体系。
5.建筑抗震措施或设计
5.1、错开地震动卓越周期
一个场地的地面运动，一般均存在着一个破坏性最强的主振周期，如果建筑物的自振周期与这个卓越周期相等或相近，建筑物的破坏程度就会因共振而加重。地震动卓越周期又称地震动主导周期。
从众多的地震倒塌建筑物中可以看出，建筑周期与地震动卓越周期相接近，是引起建筑共振破坏的主要因素和直接原因。因此，在进行高层建筑设计时，首先要估计地震引起该建筑所在场地的地震动卓越周期；然后，在进行建筑方案设计时，通过改变房屋层数和结构类型，尽量加大建筑物基本周期与地震动卓越周期的差距。
5.2、采取基础隔震措施
传统的抗震方法是依靠结构的承载力和变形能力，来耗散地震能量，使结构免于倒塌，但由于是一种“被动防震”，就不免存在许多不足之处。地震对建筑的破坏作用，是由于地面运动激发起建筑的强烈振动所造成的，也就是说，破坏能量来自地面，通过基础向上部结构传递。人们总结地震经验后发现，地震时结构底部的有限滑动，能大幅度地减轻上部结构的破坏程度。科技论文。
基于可动概念的基础隔震方案很多，主要有：（1）软垫式隔震。在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶隔振装置，使整个房屋坐落在软垫层上，遭遇地震时，楼房底面与地面之间产生相对水平位移，房屋自振周期加长，主要变形都发生在软垫块处，上部结构层间侧移变得很小，从而保护结构免遭破坏。（2）滑移式隔震。在房屋基础底面处设置钢珠、钢球、石墨、砂粒等材料形成的滑移层或滚动层，使建筑物遇地震时在该处发生较大位移的滑动，达到隔震目的。（3）摆动式隔震。科技论文。摆动式隔震方式实质上是柔性底层概念的改进和引伸。（4）悬吊式隔震。这一隔震方式的构思是，将整个建筑悬吊在支架下面，避免地震的直接冲击，从而大幅度较小建筑物所受到的地震惯力。
5.3、削减地震反应——提高结构阻尼
为了提高结构阻尼，可以在结构上设置阻尼器，以吸收地震输入的能量，减小结构变形。台北101大楼在87~92楼安装了一个巨大的钢球风阻尼器，是世界上目前最大的大楼风阻尼器，它的球体直径5.5米，由四十一层12.5厘米厚钢板结合为球形，重量660吨，可以有效减轻由于飓风和地震所引起的震动和侧移。
为高层建筑提供附加阻尼的另一新途径，是利用主体结构与刚性挂板之间特殊装置的非弹性性能和摩擦。采取这一措施后，可以使阻尼比仅为2%的抗弯钢框架，有效粘滞阻尼比增加到8%或更多，从而使底部地震剪力和顶点侧移降低50%。
此外，通过采用高延性构件和附设耗能装置也能有效削减地震反应。
6.高层建筑抗震技术发展展望
未来高层建筑的发展趋势，体型将更趋复杂，结构体系将更趋多样化。出于对建筑艺术上的要求，高层建筑的体型将会更为复杂和多样，许多高层建筑都是综合性的和多用途的，因此对建筑和结构必然提出新的更高的要求。从结构体系上看，也决不会停留在原有的几种形式上，而会更好地满足功能和艺术上的需求，创造出新的结构体系。
参考文献
[1]刘大海,杨翠如,钟锡根.高层建筑抗震设计.中国建筑工业出版社.
[2]谷连营,肖国梁.高层建筑抗震技术的发展概况.山西建筑,2006.8（15）：50—51.
[3]王红霞.论高层建筑抗震概念设计.山西建筑,2007,12（35）：74—75.
关键字：抗震加固；传统加固；新型加固；发展趋势
中图分类号：TU7文献标识码：A
1. 引言
我国是个多地震的国家，绝大多数省份都发生过6级以上的地震，2008年在四川汶川发生的“5·12”大地震更是造成了大量人员伤亡和财产损失。历次地震经验教训让我们有所反思, 如何对现有不满足抗震要求的房屋进行抗震加固,保证结构安全,让今后的地震给我们造成的损失降到最小？是我们结构工程师所要考虑的一个重要问题。
抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但未达到抗震设防标准的建筑物,进行结构补强和提高其抗震力的措施。抗震加固可以极大地减小建筑物的破坏,从而减少人员伤亡和财产损失。
2.我国建筑抗震加固发展过程
我国抗震加固的研究工作始于唐山地震后，开始在全国范围内进行建筑结构的抗震加固工作，并进行了大量的试验研究。我国建筑抗震加固的发展过程可分为三个阶段：
第一阶段,大致由1966年邢台地震开始到1976年唐山地震,是抗震加固的试点起步阶段。探索了抗震加固的基本技术和管理方法,在实践中证明了抗震加固的必要性和有效性。
第二阶段,自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理论的国家标准GBJ 11-89《建筑抗震设计规范》正式是抗震加固蓬勃发展阶段。建立了抗震加固的基本管理体制 ,在国家的统一安排下,7 度及以上抗震设防地区完成了一批现有建筑加固。在这个阶段,抗震加固提出了提高强度、提高变形能力和加强整体性的三种目标,以外加圈梁、构造柱、夹板墙和钢构套为基本手段,形成了增强自身法、外加构件法和替换法等基本加固方法。
第三阶段,大致由GBJ11-89《建筑抗震设计规范》开始执行起,是抗震加固综合发展阶段。这个阶段的特点是:抗震加固的要求扩大到6 度设防区,制定了与GBJ 11-89设计规范配套的加固的技术标准,强调建筑结构抗震能力的综合分析开发, 并将抗震鉴定、加固与建筑功能改造紧密地结合在一起。此阶段不断有新技术、新材料应用于结构抗震加固中,如隔震加固和消能减震加固技术等。
3.抗震加固的必要性
根据国际上和国内的成功经验, 在地震发生之前对现有的结构物进行抗震加固可以提高现有结构的使用寿命和抗震能力, 保障人民生命安全和国家财产免受损失,从而最大限度的减少地震造成的损失。汶川地震后, 广大工程技术人员提出“对已建重要建筑物实施可行的加固是抵御地震灾害、延长建筑物使用寿命的有效措施，可极大限度的减少强烈地震造成人员伤亡及财产损失”的呼吁, 充分表明了我国建筑结构抗震加固的严重性和迫切性。
国外对既有建筑的抗震加固十分重视,已建立了较为完善的标准法规。在我国,既有建筑的抗震加固任务变得日益迫切
4.建筑结构抗震加固方法
建筑结构抗震加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展,以往的抗震加固是以结构的安全性为重点。进入90年代以来,随着我国经济实力的增强,抗震加固新技术(如消能减震) 、新材料(如碳纤维、结构胶) 以及新工艺(如钻孔、植筋) 的出现,从而使抗震加固的手段愈来愈多。此外，抗震加固工作往往结合城区的改造规划、建筑功能的更新改造来进行,人们不仅重视结构的安全性和适用性,更希望对原有建筑风貌得以完整地保留,这对于具有重大纪念意义、城市标志性建筑的抗震加固中显得尤为重要。
4．1 传统抗震加固方法
针对不同的结构类型，有不同的抗震加固方法。常用的传统抗震加固方法有以下几种：
4.1.1 钢筋混凝土结构抗震加固方法
对钢筋混凝土结构的抗震加固，主要有以下几种加固方法：
（1）加大截面法。又称外包混凝土加固法，即通过在原混凝土构件外，叠浇新的钢筋混凝土，增大结构构件截面面积及配筋，达到结构抗震加固的目的。
（2）改变受力体系加固法。通过增加结构抗侧力构件，如混凝土抗震墙、钢支撑等，改变在地震作用下结构的受力方式，将地震作用的绝大部分，转由新增抗震墙和钢支撑承担，使原有构件的承载力满足抗震要求，由此达到对原结构的抗震加固的目的。
（3）粘钢加固法。是指用粘结剂（结构胶）把薄钢板粘贴在混凝土构件的表面，使钢板与混凝土协同工作，提高构件承载力、抗裂性、延性,从而提高构件抗震性能的一种抗震加固方法。
（4）粘碳纤维加固法。采用粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,从而达到对结构构件进行抗震加固的目的。
4.1.2 砖混结构加固方法
砖混结构在我国建筑工程中,特别是在住宅、办公楼、学校、医院、商店等建筑中获得了广泛应用。由于砌体结构材料的脆性性质,其抗剪、抗拉和抗弯强度低,在国内外历次强烈地震中,砌体结构破坏是相当严重的。砖混结构房屋的抗震加固一般分为外加固法和内加固法。
（1）外加固法
外加固法是在砖柱的四周（或砖墙的两侧）包以型钢（或钢板），横向网缀板将钢构件链接起整体。
(2) 内加固法
内加固法基本原理同外加固法，也需要增设构造柱，圈梁及拉杆，必要时，如原有抗震墙体间距过大，需加设抗震墙体。
4.1.3 其它结构类型的抗震加固方法
该类方法主要有针对钢结构、木结构和其它钢筋混凝土结构类型的方法,这类结构型式在抗震加固实践中较少,加固方法也较少。
4．2 新型抗震加固方法
近些年来，在结构抗震加固领域中涌现了一些新型抗震加固方法。
4.2.1 隔震加固法
该法是隔震技术在抗震加固领域中的应用,通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上,从而起到减小原结构地震反应的目的。目前较多的做法是基础隔震，即在上部结构和基础之间设置隔震装置，阻隔地震能量向上部结构传递，从而减少结构地震反应。如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了抗震加固；日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了抗震加固,效果十分明显。
4.2.2 消能减震加固法
消能减震加固法的原理是在结构抗侧力构件中设置消能部件或阻尼器,通过其局部变形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震输入结构中的能量,减少主体结构地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌。消能减震技术主要用于大型公共建筑的抗震加固,该加固方法的关键是消能减震装置的选择及布置。目前,消能减震装置的种类很多,有：①摩擦性耗能器；②钢弹塑性耗能器；③铅积压阻尼器；④粘弹性阻尼器；⑤粘滞阻尼器等,应用较多的是粘滞阻尼器。
5.建筑结构抗震加固中存在的主要问题
虽然目前建筑结构的抗震加固已经有不错的发展，也涌现出很多新型的抗震加固方法，但在建筑结构抗震加固中仍然存在以下一些问题:
(1)由于现有旧房很多都存在改造问题，建筑结构的抗震加固不仅是要考虑结构安全，还要求扩大使用面积，改善使用功能，并保持或美化建筑物的外观造型．因此抗震加固时要首先区分是以加固为主适当改造，还是以改造为主同时加固,并区别对待。
(2)加固的抗震设防目标和设防水准，应按安全、经济、合理的要求，结合设计工作寿命期进行协调，不能等同于新建建筑结构的抗震设防目标和设防水准。
(3)采用灵活的抗震加固手段，实现改造及加固要求。
(4)应充分利用成熟的新技术，如粘钢加固、钢筋化学锚固、高效压力灌浆等技术，有条件时还可经过必要的试验研究，运用消能减震和隔震技术．
6.建筑结构抗震加固技术的发展趋势
6.1 性能结构抗震加固设计理论
性能结构抗震加固设计(performance-based seismic design) ,也称为基于功能的结构抗震设计、性态抗震设计等,其基本思想是基于投资—效益的准则和强调结构“个性”的设计,以结构抗震性能分析为基础的设计方法。随着经济建设的发展,建筑类型的多样化,性能结构抗震加固设计已成为必然的发展趋势,目前强调“共性”,各类建筑大致一样的抗震设防标准的设计方法,必将让位于强调“个性”,各个建筑不同的设防标准的性能结构抗震加固设计。新建建筑如此,既有建筑的抗震加固也不例外,而且随使用功能的变更,其要求将很迫切,这为性能结构抗震加固设计在抗震加固领域的应用创造了良好的条件。
6.2 结构减震控制技术
结构减震控制体系则是通过调整结构动力特性的途径,大大减小了建筑结构在地震中的振动反应,从而保护结构以及结构内部的设备、仪器、管线和装饰物等不受损坏。这是一种采用新概念、新机理的新建筑结构抗震加固技术方法。在很多情况下,它比传统抗震加固方法更加有效、合理和经济,为建筑结构的抗震防护、减振抗风提供了一条崭新的途径。尽管该技术仍处于不断发展和完善的阶段,但到目前为止,该技术在美国、日本、新西兰及我国等许多国家已被应用在多项新建和抗震加固工程上,有些已经受到了实际地震的考验,表现良好,技术和经济效益非常显著,具有良好的发展前景。
7.结语
在5·12 汶川大地震之后,许多重要地区、重要建筑都进行了抗震加固。根据资料,在近几年内发生的地震中,进行抗震加固后的建筑已经经受了考验,证明抗震加固确实是积极有效的措施。随着抗震加固知识的不断完善和国民经济的不断发展，对现有建筑物的抗震加固方法越来越多，抗震加固方法已从传统的方法不断趋向新型多样化，抗震加固工作任重而道远,需不断的探索和总结,以保证建筑结构的抗震安全。
参考文献：
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[6] 张敬书,潘宝玉. 现行抗震加固方法及发展趋势[J]. 工程抗震与加固改造,2005.2
关键词：加固改造、隔震、耗能减震
Abstract: With the fortification intensity of primary and secondary schoolhouse improved in seismic code, the built schoolhouses with irregualr plane design and height and number exceeding can not be satisfactory, and some traditional seismic reinforcement methods do not work. In this paper, some new seismic reinforcement methods are put forward, hoping to provide ideas for the future reinforcement of primary and secondary schools.
Key words: reinforcement; seismic isolation; seismic absorbing by energy dissipation
中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
0 引言
四川5·12大地震让每一个中国人伤痛不已,此次地震造成许多砌体结构的中小学教学楼倒塌，众多学生遇难，在此次地震中仅四川省就有7 千余间校舍倒塌,很多学校成了灾区孩子们的共同坟墓，现状之惨烈让人触目惊心。
汶川地震后，国家的抗震规范快速做了调整。《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008，按照“对学校、医院、体育场馆、博物馆、文化馆、图书馆、影剧院、商场、交通枢纽等人员密集的公共服务设施，应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计，增强抗震设防能力”的要求，提高了某些建筑的抗震设防类别，特别加强对未成年人在地震等突发事件中的保护。规范第6.0.8中规定：教育建筑中，幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类。
本次局部修订，为在发生地震灾害时特别加强对未成年人的保护，在我国经济有较大发展的条件下，对所有幼儿儿、小学和中学（包括普通中小学和有未成年人的各类初级、中级学校）的教学用房的设防类别均予以提高。本次修改后，扩大了教育建筑中提高设防标准的范围【1】。
鉴于中小学建筑抗震设防类别的提高，一些已建中小学建筑的抗震设防标准明显不满足规范要求，对存在安全隐患的校舍进行抗震加固工作迫在眉睫。
1 抗震加固新技术种类
中小学校舍结构建筑形式大多活泼开放，比如采用一些U型L型的平面不规则结构，存在高宽比超限或高度超限或竖向刚度突变等问题。对这些结构利用传统的加固方法也难以改变其高度或高宽比超限的致命弱点，必须采用隔震减震等抗震加固新技术来加强其抗震性能来满足规范要求。抗震加固新技术主要包括隔震、耗能减震、主动控制和混合控制等技术。
2 隔震技术
目前结构控制技术中，应用最为广泛和最为成熟的就是基础隔震技术。隔震加固是在结构基础部位设置专门的隔离层，阻止地面运动向上部结构传递。从抗震原理来看，实际上是增大结构周期，减小上部结构地震响应，这是一种间接抗震加固方法。并且，由于隔震装置的水平刚度远远小于上部结构的层间水平刚度，上部结构在地震中的水平变形，将从传统抗震结构的“放大晃动型”变为隔震结构的“整体平动型”，从有较大的层间变位变为只有微小的层间变位，因而上部结构在强地震中仍处于弹性状态，不需要另行采取加固措施。
建筑物隔震技术应用具有较长的历史。例如紫禁城地下的“煮过的糯米拌石灰”，又如日本的“横竖交错的多层圆木”等都是所谓的隔震装置【2】。而现代隔震技术可追溯到1881年日本学者河合浩藏的文章《地震时不遭受大震动的结构》，作者在文中提出了滚木隔震方法。我国上世纪80年代后期开始进行对橡胶隔震垫的研究。广州大学周福霖教授率先进行橡胶垫的隔震研究，并于1993年9月在广东汕头建成首栋采用叠层橡胶支座隔震的房屋建筑。此后，华中科技大学唐家祥教授在文献[3]中，在我国首次详细系统地论述了建筑结构基础隔震的发展史，隔震器与阻尼器力学性能的设计与实验及建筑结构的基础隔震设计方法。周福霖在文献[4]中完整地介绍了建筑基础隔震的动力反应分析、振动台实验、地震考验和工程使用计算方法。国内许多学者对叠层橡胶支座基础隔震结构进行了动力分析。
采用橡胶隔震支座进行隔震是一种常用的建筑物隔震方式。对建筑物破坏最大的水平地震运动，橡胶支座可以通过大幅度扭曲，大大的削弱传播到建筑物上的能量，从而有效降低水平地震作用达80%以上。这样，在碰到一般地震时，可以使建筑物结构本身不被破坏，还能使室内设备、贵重物品及信息系统安然无恙，人们的正常生产、生活及服务活动不会被中断。我国己颁布了叠层橡胶垫隔震建筑的设计规范，这必将加快隔震技术在我国推广和应用。
近年来，为使隔震层造价更为经济合理，采用由滑动摩擦隔震支座和叠层橡胶隔震支座并联组成混合隔震体系也做了相应研究，并取得了较大发展。相信这种技术应用于中小学的加固改造中会逐渐增多并不断完善。
3.消能减震技术
结构消能减震加固主要是通过增加结构阻尼来达到减小结构地震响应的目的。属于一种间接抗震加固方法。这种加固方法通常不需对原结构构件进行较多的加固处理，具有较大的适用性。在风或小震时，这些消能构件或消能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构仍具有足够的侧向刚度以满足使用要求。当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先进入非弹性状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，其消耗的能量瓦最大可达到输入结构的地震能量或风振能量的的90%，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，并且迅速衰减结构的地震或风振反应(位移、速度、加速度等)，从而保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏【5】。
我国的一些科研院校在引进国外先进技术的基础上进行了大量卓有成效的研究，研制出加劲阻尼装置、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器和粘性流体阻尼器等，这些耗能装置正被愈来愈多地应用于抗震加固工程中。如沈阳市政府大楼采用了摩擦阻尼进行了加固，粘性阻尼器则己用在北京饭店、北京火车站、中国革命历史博物馆和北京展览馆等工程的抗震加固上。
经大量实践经验证明，消能减震技术能有效的减轻结构的变形和损伤，改善结构的抗震性能。
这种加耗能支撑的做法在日本建筑中大量普及。如果设计得当，不仅美观更能提高校舍的抗震安全性。
4 结语
通过对隔震减震新技术的介绍,本文提出了对一些不规则的已建中小学校舍加固改造的一些建议，以期为今后的中小学抗震加固工作提供思路。
5 参考文献
【1】GB50223-2008，《建筑工程抗震设防分类标准》[S].
【2】.唐家祥，刘再华，建筑结构基础隔震.华中理工大学出版社，1993
【4】周福霖.工程结构减震控制M].北京:地震出版社;1997
关键词：建筑隔震加固 技术对比
0 引言
由于以往社会经济水平的限制及规范法规的不完善，存在着大量未考虑抗震设防、或虽考虑抗震设防但抗震设防目标比较低以及抗震功能性考虑欠周的建筑。为确保这些建筑的安全使用、发挥应有的建筑功能，需要对其进行抗震鉴定与加固。另外，许多历史建筑、宗教建筑、有重要意义的建筑等也需在不破坏原有建筑风貌的基础上进行抗震加固。因此，能否充分利用原有结构，对其实施加固改造，并以较少的投资、较短的工期达到业主所期望的建筑物的某种性能水准，已成为结构工程领域又一迫切需要解决的问题[1，2]。本文就建筑物抗震加固技术方法进行分析，重点对于隔震加固方法对比传统抗震加固方法的有点进行分析，指出隔震加固方法更为适合现代建筑抗震设计。
1 传统抗震加固方法
传统的加固方法随着科学技术的发展，以及对地震机制和结构破坏机理的研究认识越来越深入，不断取得新的发展。常见的工程加固原因有：①已有建筑物的耐久性，使用不当，管理不当，年久失修，结构有损伤破坏，不能满足目前使用要求或安全度不足时；②由于灾害性事件（如地震、水灾、火灾、风灾和爆炸等）的影响，结构产生开裂和破坏时；③当对建筑物进行改建、扩建、加层，或装修中需要对结构构建不止有所改变而影响原结构受力体系时；④由于设计和施工的原因导致建筑物出现质量问题时；⑤由于业主对结构的性能目标要求的提高，希望通过加固方式来提高结构的性能水准；⑥历史性建筑和有重大意义的建筑，在保护结构原有面貌的前提下提高结构的抗震承载力。根据结构的形式、使用情况和实际鉴定结果，工程人员总结出了以下几种常用的抗震加固方法：
1.1 砖砌体的混凝土板墙加固法。混凝土板墙加固类似于钢筋网水泥面层加固，具有较大的灵活性。首先，可根据结构综合抗震能力指数提高程度的不等增设不同数量的混凝土板墙。板墙可设置为单面或双面，甚至可在楼梯间部位设置封闭的板墙，形成混凝土筒。其次，采用混凝土板墙加固时，可根据业主的意图采用“内加固”或“外加固”方案。采用混凝土板墙加固可更好地提高砖墙的承载能力，控制墙体裂缝的开展。
1.2 增设抗震墙加固法。该方法是目前对钢筋混凝土结构和劲性钢筋混凝土结构的建筑物进行抗震加固的最基本的方法，为增加抗震墙，既有建筑物中大致可通过三种方式形成抗震墙：①在柱与梁构成框架的空间内增设抗震墙；②将已有的墙体加固成抗震墙；③通过封堵墙体上的开洞形成抗震墙。此法利用新增的抗震墙来承担主要的地震作用，减小结构的变形。
1.3 框架柱的加固方法。当结构受建筑使用功能的限制，无法采用抗震墙加固时，这时可采用对原结构框架柱进行加固，通过加固可提高原构件的承载力，改善构件的延性，可使“强梁弱柱”体系改变为“强柱弱梁”体系，从而达到抗震加固的目的。加固柱子的施工方法根据加固目的的不同可分为提高强度的施工方法、提高延性的施工方法和使结构刚度趋于均匀的施工方法等。
1.4 增设支撑加固法。在钢筋混凝土结构和钢结构等各种结构的柱和梁构成框架的空间内，通过增设支撑进行抗震加固，其施工方法的优点是重量较轻，工期较短，可确保结构的强度和延性。在建筑的框架中增设支撑施工的同时，房屋的内部还能照常使用，但如果采用钢支撑，则由于其通常都是按受拉杆件设计，在往复地震作用下容易产生屈曲破坏，且耗能能力有限，震后需要替换。
1.5 设置外部框架加固法。在建筑物的新增设高强度、高刚度的扶垛和空间框架，并与已有建筑的主体结构连接，可保证已有建筑物的必要支撑力和延性。该法适用于中、低层建筑，前提条件是建筑物四周必须有足够的空地用来设置外部框架。这种方法还适用于对建筑物的改、扩建工程。
2 隔震加固方法发展
隔震技术能够减小结构的水平地震作用，已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明：隔震一般可使结构的水平地震作用降低60%[1]左右，从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震破坏，提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增强震后建筑物继续使用的能力。随着隔震技术在新建建筑中的应用技术不断成熟和完善，研究人员把隔震技术用到对既有建筑的抗震修复与补强上。其思路是在充分利用已有结构的抗震能力的基础上，在需加固结构的下部或层间部位设置隔震装置，以隔离和吸收地震能量向加固结构传递，减小结构的地震反应，提高结构的抗震性能。隔震加固的形式分为基础隔震加固和层间隔震加固。
近年来，越来越多国家开展了隔震技术的研究，纵观世界隔震技术的发展，可以看出近年来隔震技术有如下特点：①隔震技术的应用范围越来越广，数量越来越多。早期主要应用于核电站等重要建筑，近年来已在各种民用建筑中得到广泛应用。②隔震建筑的结构形式日趋多样化，已从早期主要应用于砌体结构、混凝土结构发展到钢结构、组合结构等。③隔震设计规程日趋完善。美国、日本、新西兰和意大利四个国家已颁布了建筑隔震设计规程。我国也在 2001 年编制的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[3]中增加了“隔震和消能减震设计”的内容，同时还编制了《叠层橡胶支座隔震技术规程》(GECS126:2001)。
3 隔震加固方法对比传统抗震加固方法的优点
基于隔震的加固技术具有以下特点：①在强震作用下，隔震装置率先进入非弹性状态，大量吸收或隔离地震能量，使上部结构保持弹性或不进入明显的塑性状态，因此，隔震技术可以保证建筑物在强烈的地震作用下仍能保持很高的安全度。大量的实验结果和实际地震记录表明，隔震结构可以降低地震作用至传统结构的 1/2～1/8。②隔震加固技术节省工程造价。隔震加固技术由于通过增加刚度较小的隔震层来减小地震对上部结构的作用，因此在加固工程中可以不对上部结构进行加固或者进行很小的修复补强即可。特别是当隔震加固技术和结构平移一起使用的时候，总的迁移成本为新建工程的 30%～70%，同时总的施工周期比新建工程节省 65%～70%。将结构平移和基础隔震加固这两种技术联合使用非常适合复杂工程的情况，并能带来巨大的社会效益和经济效益。③隔震加固技术适用于广泛的工程形式。隔震技术适合各种工程情况，不论是一般民用建筑还是重要性建筑或生命线工程。它不仅能保证结构本身的安全，还能保护建筑内部的设施不受破坏。同时，隔震加固技术可以用于各种结构体系，如砖石结构、钢筋混凝土结构、钢结构等。④隔震支座安放位置有很多可选方案，可使建筑布置更为灵活，这样就可以确保在加固时不影响结构的外观，保持建筑物的原有风貌。这一特性可以满足实际工程中各种不同的综合性需要，所以隔震加固技术特别适合对历史纪念性建筑的修复补强。表1对隔震加固方法和传统的加固方法做了对比。
参考文献：
（石河子大学，新疆 石河子 832003）
摘 要：“建筑抗震设计”是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程，震害分析在教学过程中处于核心地位，是培养学生分析解决问题的重要手段。文章结合石河子大学“建筑抗震设计”课程建设经验，介绍了基于震害分析的建筑抗震设计教学方法的基本思路，并以在混凝土结构抗震设计中的实践应用为例，具体分析以震害分析为核心的教学方法在概念设计、抗震计算，以及抗震构造措施等方面的应用。
关键词：建筑抗震设计；震害分析；教学思路；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标识码：A文章编号：1002-4107（2015）09-0009-02
收稿日期：2014-12-28
作者简介：袁康（1982—），男，重庆合川人，石河子大学水利建筑工程学院土木工程系主任，博士，副教授，国家一级注册结构工程师，主要从事建筑结构工程研究。
基金项目：石河子大学一类课程“建筑抗震设计”
新疆地处亚欧大陆腹地，受南印度洋板块与欧亚板块碰撞作用以及来自北西伯利亚板块的挤压，构造运动强烈，是我国主要的内陆地震活动区域，也是国务院确定的地震重点监视防御区之一。进入20世纪以来，新疆境内发生6级以上地震100多次，平均每年一次以上，全区抗震设防烈度在6度以上的区域占全区总面积的80%以上，其中7度以上高烈度区域面积占60%以上，面临严峻的抗震形势[1]。因此，新疆地处地震高发区和高烈度区的抗震形势对当地建筑设计、施工等技术人员提出了更高要求。因而，建筑抗震设计在当地本科教学中的重要性更加突出。
随着近年来全球地震进入活跃期，强震频发，大量的工程震害为学生学习抗震知识和技能提供了生动的教学素材，尤其是汶川、玉树等一系列大震灾害引起了大家的重视，对典型震害的分析成为了促使相关抗震设计、构造施工技术进步的重要因素，如汶川地震后，我国的《建筑抗震设计规范》（GB2010 0011-2010）就进行了相应的修编[2]。因此，开展基于震害分析的“建筑抗震设计”教学方法改革也是石河子大学建筑抗震设计课程组一直探索的目标，在多年课程建设过程中，取得了较好的教学效果。本文将在分析“建筑抗震设计”课程的特点，剖析存在问题的基础上，阐述基于震害分析的研究型教学思路，并以在混凝土结构抗震设计中的实践应用为例，具体分析以震害分析为核心的教学方法在概念设计、抗震计算，以及抗震构造措施等方面的应用，以供参考。
一、“建筑抗震设计”课程特点及现状
“建筑结构抗震设计”课程在石河子大学开课学时为48学时，包括理论教学40学时和试验教学8学时，是建筑工程专业必修课程之一，同时也是一门涉及学科较广、综合性较强的课程，经过本课程的学习，为后续的毕业设计奠定基础，是建筑工程专业学生知识结构中重要的组成部分。
（一）涉及知识面广，对学生理论基础知识要求高
该课程主要涉及数学、力学、材料、结构等方面的知识，其先修课主要有工程数学、理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、钢结构、钢筋混凝土结构设计原理、钢筋混凝土结构设计、砌体结构、施工技术等，尤其是“单自由度和多自由度弹性体系地震反应分析”章节与结构力学中的动力学部分联系密切，是典型的“老师难教、学生难学”的章节。
（二）课程与规范联系紧密，条文规定多
该课程内容一般包括场地、地震作用计算、各种结构抗震设计，以及隔震减震技术等章节，其设置与《建筑抗震设计规范》的编排思路大致相同，可以说是规范的说明书。因此，教材中有大量的规范条文规定告诉学生应该如何去进行抗震设计，如何让学生印象深刻地去理解各种条文规定背后的含义是关键。
（三）实践教学缺失
该课程的另一特点是实践性极强，抗震设计事关人民生命财产安全，从学生阶段就培养学生的工程实践意识至关重要，而目前多数高校在抗震的实践教学方面存在缺失现象，其原因主要是抗震的试验手段主要有拟静力试验和振动台试验两种，均需要较长的试验准备周期和较高的经费投入。
综上，由于“建筑抗震设计”课程教学存在的上述问题，要“化繁为简、通俗易懂”地讲解这门看似枯燥、却对工程技术人员又十分重要的课程，需要借助地震灾害这个天然的试验场。工程震害分析与试验研究、理论分析是抗震技术发展的基本手段[3]，在地震灾害频发的今天，震害分析已经成为了抗震技术验证的最佳场所，如四川雅安芦山地震中，凡是按照新的抗震规范设计的建筑均实现了相应的抗震目标，没有出现房屋倒塌的现象。因此，在抗震教学环节中，专业教师更应当以震害分析为核心，来引导学生研究、学习工程震害，使学生能够有血有肉地理解书本知识。
二、基于震害分析的研究性教学思路
从各版“建筑抗震设计”教材不难发现，其在具体结构抗震设计中均是基于震害分析—概念设计—抗震计算—抗震构造的基本思路，可见震害分析是学习本课程的入手点，每种结构形式的震害现象对于后续的内容都具有强烈的指导意义。教学过程中尤其应当重视“分析”二字，在重视提高学生工程素质的当下，应当引导学生去理解每种震害发生的原因，设计、施工中如何去避免，从而使学生更加轻松地理解后续概念设计、抗震计算、抗震构造中大量的定量条文规定。
基于震害分析的研究型教学思路，即是在整个教学过程中始终紧扣震害分析这一前提，注重发挥学生的主观能动性去分析解决问题，在震害分析章节将震害现象归类为概念设计、抗震计算、抗震构造不符合规范要求的几种情况，设置研究问题，并告诉学生将在后续学习中逐步解决；在讲解到具体涉及前面设置问题的内容时，再带着学生一起解决问题。
三、基于震害分析的研究性教学实践
本文以混凝土框架结构抗震设计教学为例，阐述基于震害分析的研究型教学实践过程，具体教学思路如图1所示。
（一）基于震害分析的问题设置
混凝土框架结构是建筑工程领域最为常见的一种结构体系，尤其是在公共建筑当中。在历次地震中框架结构表现出了较好的抗震性能，但也有一些共性的震害现象得到了体现，因此，在讲述本章内容时，有必要将一些常见的震害现象集中梳理，设置研究问题（如下），在后续学习中不断解决。
1.框架结构中某一层集中倒塌现象。
2.建筑平面中角部破坏严重。
3.楼梯间框架柱剪切破坏。
4.邻近房屋碰撞破坏。
（二）基于震害分析的概念设计
中国的抗震设防采用“三水准设防、两阶段设计”[4]，其具体实施主要通过概念设计、抗震计算和构造措施三个方面，其中概念设计是对结构体型、结构体系、刚度分布、构件延性的总体把握，是结构抗震设计的最为重要问题。但由于学生对于知识的学习未通过毕业设计的综合实践锻炼，尚停留在碎片化的阶段，无法站在全局的高度来看待概念设计的重要性。此外，长久以来的应试教育模式培养出来学生更喜欢依靠计算解决问题的特性，认为只要进行了抗震计算就能够保证建筑结构的抗震能力，对概念设计的认识不足。因此，有必要从一开始就将各条概念设计规定与相应的震害对应起来，并逐条解决，基本主线为：概念设计条文—对应工程问题—工程震害现象—解决途径，即通过工程实例中发生的震害现象，追溯其在设计阶段不符合抗震概念设计的情况，引导学生探寻相关解决途径。
（三）基于震害分析的抗震计算
结构抗震计算包括地震作用计算，地震力分配、内力组合及调整、截面承载力抗震设计、节点设计等内容，其中内力调整是此部分内容的核心问题，是实现框架结构合理破坏模式的关键所在，主要包括了“强节点弱构件、强柱弱梁、强剪弱弯”的内力调整思路[5]，以及底层柱、角柱的内力放大。在讲述这些关键问题的时候可回到历次震害中发现的震害问题，引出震害分析中设置的问题：大量的结构并未实现梁端出铰的合理破坏模式，而是某一层柱集中倒塌的情况；以及底层柱和角柱的破坏往往更为严重的现象。带领学生以工程师的角度去从设计、施工角度查找出现上述问题的原因，理解按照合理破坏模式要求的内力放大调整方法。以汶川地震为例，当出现远超设防烈度的地震作用时，几乎没有一栋建筑实现了强柱弱梁的破坏形式，是值得工程人员深省的，因此，《建筑抗震设计规范》（GB2010 0011-2010）在内力调整系数上进一步放大。
（四）基于震害分析的抗震构造措施
抗震构造措施，是根据抗震概念设计原则，不需要计算而对结构和非结构部分必须采取的各种细部要求，主要包括对梁、柱截面尺寸的限制，钢筋直径、间距的限值等等，此部分内容与震害分析中的构件层面破坏密切相关，讲解中若采用完全“顺向讲授式”教学，学生很难记住相关的条文规定。教学中应结合震害分析，采用“反向研讨式”教学，即思考若不按条文规定会出现什么震害问题。例如，在讲授节点核心区配箍率的要求时，可联系震害中典型节点破坏的现象——由于节点区箍筋不足或间距过大，柱纵筋压曲外鼓，引导学生明白节点对结构维持大震不倒的重要性，以及箍筋体积配箍率可确保节点延性的意义。
“建筑抗震设计”是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程，涉及大量的规范条文，如何生动地让学生理解相关条文背后的依据是关键，而大量的规范条文修编都是以无数次强震为代价。因此，震害分析在教学过程中处于核心地位，是培养学生分析解决问题的重要手段，课程组在教学改革过程中的成效表明，不断穿插震害分析不但可以提高学生的专业兴趣，更使学生在理论知识综合应用、工程质量意识等方面得到了锻炼，在毕业设计环节中更加得心应手。
参考文献：
[1]张勇.新疆农村抗震民居房屋结构类型及应用[J].震灾防御技术，2006，（4）.
[2][4]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
一、指导思想、总体目标和工作原则
（一）指导思想。以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，以科学发展观为统领，加强规划引导和政策扶持，建立健全工作机制、保障体系和技术服务网络，扎实推进农村民居地震安全工程，逐步改善广大农村群众居住条件，切实提高全省农村抗震设防能力。
（二）总体目标。建立全面防御的农村民居防震管理政策法规体系，力争到2020年全省实现新建农村民居符合抗震防灾要求，基本消除不具备抗震防灾能力的危旧民居，力争全省农村民居基本具备抗御6级左右、相当于各地地震基本烈度地震的能力，最大限度地减轻地震灾害损失。
“十一五”时期，开展农村民房基础资料调查，研究农村民居实用化抗震技术，编制农村民居抗震技术规程和建造加固图集，完善适合农民需要的房屋抗震技术服务体系；建设一批分布范围较广、典型示范作用较强的农村民居地震安全示范区、示范村和示范户，引导支持农民群众更新、改造和加固未达到抗震设防要求的农村民居；积极开展防震减灾教育、农村工匠培训、技术服务网络建设，全面提高农村民居抗御地震、洪水、滑坡、泥石流等自然灾害的能力。
（三）工作原则
1?闭?府引导、农民自愿。加强政府支持和社会扶助，制定政策措施，促进农民积极参与，引导农民自力更生建设家园，确保农民真正受益。
2?笨蒲Ч婊?、合理布局。把农村民居防震作为村镇规划的重要内容，从村庄选址、用地布局、地质评价等方面发挥规划的调控作用，确保民居合理布局，符合防震要求。
3?币虻刂埔恕⒎掷嘀傅肌8?据地震隐患情况和经济发展水平，在充分考虑农民经济承受能力的基础上，科学制定民居抗震技术标准，合理选择材料确定建筑造型和户型结构，确保新建民居安全合理、经济适用、方便生产生活。
4?蓖吵锇才拧⑿?调发展。根据社会主义新农村建设总体部署，把农居防震保安工作与农村公共基础设施建设、环境综合治理结合起来，做到既符合抗震要求，又改善村容村貌，更好地发挥基础设施的功能作用。
二、主要任务
（一）制定农居工程总体规划。各级政府要制定农居工程总体规划，明确工作思路、阶段目标、建设内容和保障措施，纳入当地国民经济与社会发展规划和社会主义新农村建设规划。制定规划要紧密结合文明生态村创建规划、县域村庄空间布局规划、村庄规划、村庄建设和人居环境治理以及农民经济承受能力，统筹兼顾、突出重点。各级各有关部门要按照农居工程总体规划要求，结合实施异地扶贫搬迁、移民、征地安置、民房改造、灾后重建等项目，搞好农居工程规划，充分保障农民的切身利益。
（二）加强村镇规划建设管理。结合当前新一轮村镇规划编制和新农村建设“四个一批”的工作，按照统一规划、合理布局、科学选址、配套建设的原则，做好村镇规划编制和修编工作，把农居工程抗震防灾作为村镇规划的重要内容。充分发挥村镇规划的引导和调控作用，村镇建设和农民建房要避开活动断裂带、抗震不良场地和崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、地裂缝、洪水等自然灾害易发地段，村镇道路布局、对外交通、房屋间距等要考虑地震时避震疏散、救灾及抢险救援要求。按照县域村庄空间布局规划的要求，对存在重大安全隐患的村镇，及时提出迁建方案和应对措施。整村搬迁和集中连片建房必须进行建设场地地质灾害危险性评价和工程地质勘察，对威胁村庄安全的洪水、泥石流、滑坡、塌陷、沙土液化、断裂带等地震、地质灾害因素进行勘察，提出工程抗震设防和地震、地质灾害防治措施，作为村庄规划、民居建筑设计的依据。
（三）强化农村民居抗震设防管理。各级各有关部门要按照职责分工，对农居工程建设的场址勘选、设计、施工管理、竣工验收等环节实行全程监管。推行工程质量目标责任追究、绩效考核制，建立完善质量监督管理服务体系，加强农居工程项目的监管工作。新建、改建的农村民居（单层个人住宅除外）及其他建筑，必须由相应设计资格的单位、个人进行设计，或选用通用设计、标准设计。严禁无证设计和无设计施工。对统一建设、改造的农村民居及其他建筑，要按照国家和省有关技术规范、标准进行抗震设防，明确设计、施工和验收的抗震设防要求，加强工程质量监管，确保抗震设防质量。对设计不符合抗震设防要求的不予实施，督促不按照图纸施工的建筑进行整改，指导其正确采取抗震加固措施。动员、引导农民对自行建设、改造的房屋进行抗震设防或采取必要的抗震措施，使农村各类房屋建筑具有抗御6级左右地震的能力。没有进行抗震设防的民居，要引导、鼓励农民采取简单易行、安全可靠的抗震加固措施进行加固改造。
（四）积极开展农村民居抗震实用化技术的研究与开发。各级建设、地震等部门要制定科学可行的调查方案，在现有村镇建设农居资料的基础上，深入开展农村民居基础资料和抗震能力调查，摸清不同地震烈度区农村民居抗震能力现状和不同结构、不同类型房屋的基本情况，综合评价我省农村民居的抗震能力，建立健全农村民居基础数据库，为全面实施农居工程打好基础。各级各有关部门要落实工作经费和必要的工作条件，确保调查工作顺利开展。
建设、地震、科技等部门要组织技术力量开展农村房屋防震抗震技术的研究与开发；结合我省各地风俗习惯和地域差别、抗震设防要求与综合评估造价，在尽可能不增加农民负担的前提下，制定符合我省实际的农村民居抗震技术标准；研究现有房屋抗震加固技术措施和抗震技术规程，编制成本低、简单易行和农民乐于接受的不同地区、不同工程类别和结构类型的农村房屋建筑施工图集。鼓励和支持农民在建设中采用新技术、新材料、新工艺。
（五）加大农居工程技术培训力度。各级建设、地震、劳动和社会保障部门要积极开展农村建筑工匠抗震建造技能培训，为农居工程的实施提供技术保障。要组织工程抗震、地震地质、建筑设计和施工专家成立专门的培训师资队伍，编写浅显易懂的民居抗震技术培训教材，有计划地到各市、县（市、区）巡回授课，积极推广符合抗震设防要求的农居工程建筑设计图集。省劳动和社会保障、农业等部门要结合我省实施的农村劳动力转移培训“阳光工程”，努力把农居工程培训工作纳入农民培训实施计划。各地要采取集中培训与现场观摩、实地讲解与现场操作相结合的方式，分期分批对乡镇负责同志、乡镇防震减灾助理员、村镇建设管理人员以及建房农户进行培训。
（六）实施农村民居防震保安示范工程。各市、县（市、区）政府要制定示范工程实施方案，从现有享受政府政策性补贴（扶贫搬迁、生态移民、水库移民、征地安置、灾区重建等）的村庄、有经济实力统一规划建设的农村地区以及已确定的文明生态村中，选择具有推广带动作用的部分村庄，实施农村民居地震安全示范工程。各级地震部门要做好示范区地震构造或场地地震安全咨询，协助指导各市、县（市、区）政府做好示范村选址、勘选及规划工作。各级建设部门要组织做好示范区规划设计、房屋建筑方案、示范村房屋抗震设计以及建筑施工管理和指导等工作。
（七）构建工程技术服务体系。建设、地震部门要依托地震群测群防网络，建立健全农居工程技术服务体系，为乡镇干部、农村基层干部、农民建筑工匠和建房农户提供便捷有效的法律咨询、技术指导、施工质量监督等服务。各市、县（市、区）政府要根据农村技术和管理力量情况，依托村镇建设管理人员、农村建筑技术骨干，建立村镇建设志愿者队伍，设立热线电话，定期到农村基层对农民建房进行技术指导。各乡镇农居工程技术服务人员要会同当地防震减灾助理员及时对建房农户和工匠现场开展技术指导和服务。
三、保障措施
（一）加强对农居工程的领导。建立在省政府统一组织、协调下的农居工程领导机制，全面推进我省农居工程建设。建设、地震、发展改革、财政、金融、科技、国土资源、水利、劳动和社会保障、农业、教育、民政、国有资产监管、扶贫等部门要在同级政府统一领导下，按照职责分工抓好农居工程的统筹规划和组织管理，精心制定实施方案，抓好示范工程，加强指导和技术服务。监察、物价等部门要加强监督检查，进一步清理农民建房不合理收费，减免相关税费，严肃查处乘机向农民乱收费、乱罚款等行为，切实减轻农民负担。国土资源部门要在严格用地审批的前提下，制定必要的优惠政策，鼓励农民建设地震安全民居。建设、地震、科技等部门要加强农村地区民居抗震设防科研工作，抓好科技攻关和实用化推广。劳动和社会保障、建设部门要加强农村工匠的上岗培训。发展改革、民政、农业和扶贫部门要切实把移民搬迁、扶贫和贫困乡镇新建与地震安全民居结合起来，落实帮扶措施，加大支持力度。
各市、县（市、区）政府要把实施农居工程作为一项重要工作，列入议事日程，建立健全农居工程领导组织，并将工作经费列入年度财政预算。要结合村镇建设规划制定农居工程总体规划，做好年度实施方案和农村建房抗震设防管理工作，做到任务明确，分工负责，保证各项任务分解到基层、落实到农户，切实推动农居工程的开展。
（二）建立健全资金投入机制。坚持群众自筹为主、政府支持为辅、发动社会帮扶、金融机构扶持的原则，制定相关扶持政策，简化手续，减免与农民建房有关的费用，努力整合移民搬迁、征地安置等涉农政策性补贴资金，积极吸收社会捐赠，不断拓宽农民建房资金渠道，切实解决好特困户和贫困户的实际困难。
省发展改革、财政、民政、农业、扶贫等部门要认真研究落实救灾、扶贫、移民搬迁、征地安置、民房改造、文明生态村创建等项目资金与农居工程的统筹使用办法，加大农居工程的资金投入。对口扶贫单位要把农居工程作为本单位联手扶贫工作的重点，制定实施方案。鼓励农业银行等金融机构制定有关政策性金融贷款办法，为农民提供低息或无息贷款，支持农民建设地震安全住房。
论文摘要：对RC结构加固新技术（FRP加固、钢丝网水泥砂浆加固、预应力加固技术以及消能减震加固）加固特点、应用范围以及应用前景进行详细评述，指出加固方案确定应根据不同结构、构件特点并充分考虑结构和构件的性能水平和性能目标，其结论可供类似工程借鉴。
1 研究背景。当工程结构遭受地震破坏，或由于结构设计与施工失误、建筑物使用功能变更与增层、老旧建筑设防标准过低、抗震规范条款变动等因素都必须对结构进行抗震加固，以提高结构的抗震性能。对于大量既有建筑，特别是GBJ11-89抗震规范实施以前建造的建筑，均需要进行抗震鉴定与加固。因此，为了有效减轻地震灾害，在研究结构抗震设计理论与方法的同时，还应该加强对既有建筑抗震加固方法的研究。
2 RC结构加固新技术研究进展。以往抗震加固是以结构的安全性为重点，而对建筑外观、使用功能甚至施工周期很少顾及。随着我国经济实力的增强，抗震加固新技术的出现，抗震加固手段愈来愈多，给工程师以充分发挥的余地，现将有代表性几种加固方式进行综述，着重论述其适用范围以及应用前景，以便为相关工程提供借鉴。
2.1FRP抗震加固技术。纤维增强塑料(FRP)近年来利用航天、航空工业取得的成就，在民用建筑领域的开发和应用中受到很大重视，进行了广泛的研究，取得了很大的进展。具有许多优点，作为混凝土结构加固和修补材料，得到广泛应用，开辟了一条高效、方便、经济的加固修补混凝土结构的新途径。
2.1.1 FRP加固特点。FRP具有强度高(2500～3550MPa)、性能好(抗蚀)、重量轻(比重1.8g/cm3)、厚度薄(每层厚0.1～0.21mm)的优点，基本不增加结构尺寸、结构自重以及不影响结构外观，在结构的修补和加固中得到越来越广泛的应用，尤其具有以下技术优势：高强高效，施工简捷，施工周期短，施工机具少，操作简单，具有极佳的耐腐蚀性和耐久性，适用面广，施工质量容易保证，对结构的影响小。
不足之处：(1)弹性模量低 (2)环氧树脂的耐火性与耐高温性能差(3)延性不足(4)环氧树脂层传递的剪力有限。
2.1.2 FRP加固技术研究方向。FRP加固中的缺陷在一定程度上限制了它在加固领域中的应用，尤其是弹性模量与环氧树脂层传递的剪力两方面。因为结构往往不仅要求强度加固，还需要刚度加固，因此应采用预应力的加固方法，即先对FRP施加预应力再外贴到结构上对结构进行加固，能克服FRP材性上的缺点，对结构同时进行有效的强度与刚度加固，并能充分发挥FRP的高强性能，防止发生粘结破坏，从而使得FRP能更广泛地应用于结构加固领域。预应力FRP加固受弯构件的试验及理论研究结果表明，构件开裂荷载与抗弯刚度较非预应力FRP加固的受弯构件有明显提高，屈服荷载下的挠度与极限荷载下的挠度较非预应力碳纤维布构件有明显减小，FRP最大应变较非预应力FRP加固构件有明显增大，且破坏时没有粘结破坏迹象，控制适当的预应力水平，并不会引起构件延性不足。
2.2 钢丝(筋)网水泥砂浆抗震加固技术。钢丝(筋)网水泥砂浆是以钢丝网或钢筋网和加筋为增强材料，水泥砂浆为基材组成的薄层结构，钢丝(筋)网也可以用其他合适的金属材料代替。与混凝土相比，钢丝(筋)网水泥砂浆的主要特点是配筋分散性好和骨料颗粒粒径小，因此，具有更好的抗裂、抗渗和韧性。
2.2.1 钢丝(筋)网水泥砂浆加固优势
其技术优势主要表现在：
(1)施工便捷，施工工效高，不需大型施工机具，无需现场固定设施，施工占用场地少。
(2)具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性能。试验表明，钢丝(筋)网水泥砂浆加固修补混凝土结构有良好的耐腐蚀性及耐久性，可以抗拒建筑物经常遇到的各种酸、碱、盐对结构物的腐蚀。
(3)适用面广。钢丝(筋)网水泥砂浆加固修补混凝土结构可广泛适用于多种结构类型、结构形状及多个结构部位的加固修补。
(4)施工质量易保证。由于钢丝(筋)网比较柔软，即使加固的结构表面不是非常平整，也基本可以保证有效粘贴率。
(5)对结构形状和外观影响不大。水泥砂浆是一薄层，一般只有15～25mm左右，基本不增加原结构质量及几何尺寸。
(6)经济效益好，价格便宜。每m2钢丝网价格是FRP的1/15～1/30。
(7)具有很好的耐火性与耐高温性能。钢丝(筋)网水泥砂浆是无机材料，解决了FRP加固因使用有机环氧化物而产生的问题。
2.2.2 钢丝(筋)网水泥砂浆加固技术研究方向
钢丝(筋)网水泥砂浆加固的研究在近年来已取得了一定的进展，但与其他许多成熟领域相比，还有许多问题没有解决。
(1)钢丝(筋)网水泥砂浆加固研究的一个重大问题是试验数据仍很缺乏，尤其是在国内，这一问题更加突出。现有的研究大多是集中在对混凝土梁加固的静载抗弯性能研究，而对混凝土梁抗剪、混凝土柱的静载试验以及动力性能和疲劳性能研究极少，甚至没有。而且现有的研究都是一次受力研究，没有考虑实际加固的二次受力性能。
(2)虽然有些学者对钢丝网水泥这种构件本身承载力的计算提出了一些方法，但对于加固后构件的计算没有系统的研究和分析，限制了这种加固方法的实际应用。
2.3 预应力抗震加固技术。在桥梁和建筑物加固领域中，体外预应力加固法已愈来愈受到人们的关注，它克服了采用其它方法加固材料中普遍存在的应力滞后的弱点，保证了新旧材料和结构的整体性与协同工作。工程实践表明采用预应力法加固桥梁和建筑物不仅能提高其承载力，还可以减小挠度和裂缝宽度，提高结构的弹性恢复力，并且具有施工方便，不占用空间等特点。
体外预应力技术在设计理论还是材料设备、施工工艺上都取得了一定的进展，应用范围从早期PC桥梁拓展到了建筑结构，从新建结构拓展到了结构的加固改造和临时性预应力结构或施工临时性钢索。除此之外，体外预应力的应用范围还不仅仅局限于混凝土结构。评价结构设计的基本原则之一就是看该结构形式是否能够充分发挥材料的力学特性，通过运用体外预应力索，任何具有合理压缩特性的材料都可以被连接起来，在适当的应用环境中是一种合理的结构形式。在工程实践中，体外预应力己从单纯应用于混凝土结构拓展到了钢结构，木结构，砖石结构等等，充分证明了其在结构体系方面的优势。
2.4 消能减震加固技术。由姚冶平提出的该技术目前已被成功地应用于工程中，至今已开始消能减震研究的国家超过25个，工程应用例子已超过300多例。结果表明，消能减震具有较大经济效益和社会效益，必将成为21世纪主要的结构抗震体系之一。
消能减震是在结构抗侧力构件中设置消能部件，通常由阻尼器等组成，通过其局部变形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震输入结构中的能量，减少主体结构地震反应，达到预期抗震加固的目的。在消能减震结构体系中，消能(阻尼)装置或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用，耗散大量输入结构体系的地震能量，从而有效地保护主体结构使其不再受到损伤或破坏。试验表明，消能减震装置可以有效消耗地震总输入能量，这种设计减震机理明确，效果显著，安全可靠，经济合理，适用范围广和维护方便等特点。消能减震技术既适用于新建建筑结构，又可用于已有建筑物的抗震加固、维修。
消能器的布置应考虑结构的工作性能、建筑功能和经济等要求，综合比较选择相对较好的方案。对于给定的结构，在消能数量一定的情况下，可根据可控度的概念，采用最优放置的顺序逼进法来确定消能支撑的最优布置方案。将层间变形的均方值定义为最优位置指数。
2.5 隔震加固技术。该方法是隔震技术在抗震加固领域中的应用，通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上，以减小上部结构地震反应，从而保证建筑物内人员、设备的安全。目前已研究出的隔震方法有：橡胶垫隔震、滑移隔震、滚珠或滚轴隔震、摆动隔震、悬吊隔震、弹簧隔震等。目前较多的做法是将隔震层放在原结构基础上，即基础隔震。隔震加固法用于现有建筑抗震加固在美国、日本等国已有成功的工程实例，如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了加固。日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了加固，效果十分明显。
3 存在问题及展望。对于建筑物维修和加固改造，可能有不同的改造思路和实施方案，在具体进行维修加固时，应结合建筑物结构的特点、当地的具体条件等因素综合判断。此外，本文作者以为现有加固应与结构和构件性能要求相结合，不同结构、构件应采用不同性能水平的加固方法和加固深度，应在充分进行经济性、技术性和可靠性等多方面分析比较后，选择出满足多目标（不同性能目标）、多水准（不同性能水平）要求的合理加固方法和加固程度。
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关键词：砌体；房屋；抗震
中图分类号：TU352.1
文献标识码：B
文章编号：1008-0422（2012）07-0143-02
1 引言
我国是一个多地震频繁发生的国家，地震给人民带来的伤害非常大，不仅是财产损失，更有亲人失去的悲痛。距离2008年的汶川大地震才刚刚不到四年时间，留在人们心头阴影仍未散去。在那场浩劫中，全国人民包括全世界人民都感受到了地震的无情，所以房屋的抗震必须引起足够的重视。在我国广大农村地区，房屋建筑多为自建，所受到的冲击也最大，因此研究农村自建多层砌体房屋简易抗震技术对农村地区居民的生命财产安全来说具有重要的意义。
2 砌体结构房屋抗震技术的发展
砌体结构自身具有抗剪强度低、抗震性能差等特点，加之农村自建砌体房屋存在的诸多设计、施工问题，导致农村自建多层砌体房屋抗震性能更差。所以，对砌体结构抗震技术的研究成为砌体结构研究的重点之一。我国早在上世纪60年代即开始详细的研究砌体结构的抗震技术。
从1966年邢台地震以后，我国抗震研究工作逐步展开。一直到唐山地震之前的十年中，我国陆续发生了一些破坏性地震，如1969年的渤海烟台地震和广东阳江地震，1970年的通海地震等。但总的来说这几次地震中砖结构房屋在地震中破坏的不少，而倒塌的不多。1975年海城地震时一栋三层砖结构招待所在XI度区倒塌，引起人们的关注。但是真正引起普遍重视和震动的是1976年的唐山大地震，大面积房屋破坏倒塌，尤其是砖结构承重房屋，几乎是很少幸免，倒塌率达80%以上。这之后在多层砖结构房屋方面进行了大量抗震研究工作，在总结唐山地震中八栋裂而不倒的砌体房屋的经验，提出了在承重砌体中设置边缘约束构件规定。即用构造柱加圈梁使砌体结构成为“约束砌体”，并于1978年正式纳入了我国抗震设计规范，在全国得到推广应用。
综上，钢筋混凝土圈梁和构造柱成为我国砖砌体房屋最早采用的抗震技术来减轻房屋的震害，经过近三十多年来国内发生的多次大地震中证明，凡是在砌体结构中采用了规范中规定的这些带构造柱等构造措施的砌体结构，经过了XI度地震的实际考验，还很少发现有倒塌的例子。
除了圈梁、构造柱这两种常用的抗震构造措施之外，常见的还有水平墙体加筋，即在墙体灰缝中配置水平钢筋的墙体。
除了采用约束砌体提高砌体结构的抗震性能以外，我国还积极开展砌体结构抗震新技术。20世纪中后期以来，结构减震与振动控制技术得到较快发展。国内学者提出了很多工程结构减震控制新体系，包括隔震体系、消能减震体系、结构被动和主动控制体系。隔震、消能和各种减震控制体系具有传统抗震技术难以比拟的优越性，能使结构地震反应衰减至40%-10%或更低，其明显的有效减震、安全、简单、经济、实用性广等特点，已经成为一种崭新的抗震体系和理论，而这其中隔震技术得到了较快的发展。在国内隔震技术的研究和应用大致分为两个阶段，第一阶段为1993年以前，是以摩擦滑移隔震体系为主，1993年以后逐渐转变为以橡胶隔震体系为主。
摩擦阻尼支座隔震技术，即摩擦滑移隔震技术在我国很早就有发展。比如，我国古代早就有关于基础隔震的记载，例如在房屋下铺设软垫层，木柱下设滑动支墩等。1966年前后我国学者李立提出隔震思想，并以砂砾层力摩擦材料进行了试验研究和理论分析。进入80年代，隔震研究逐渐在国内得到重视。针对我国国情，国内的研究重点开始时集中在以砖混结构为主要应用对象的价格较低的摩擦滑移隔震技术。总体来看，摩擦滑移隔震研究在80年代的特点是主要以应用低造价材料的摩擦滑移隔震为研究重点，主要内容涉及材料选择、分析方法探讨、模型试验等内容。随着我国经济和技术的发展，80年代以后，我国学者开始关注橡胶支座隔震技术。进入90年代以后，橡胶支座隔震技术的研究逐渐趋于成熟并成为工程应用的主流。
尽管橡胶隔震系统己经成为隔震技术应用的主流，目前国内80%以上的隔震建筑均采用橡胶垫作为隔震元件。但是，这种隔震技术应用的造价较高，不适用于我国广大的农村和集镇推广和应用。所以，研发造价低的在地震中不坏不倒的农村隔震房屋就成为工程技术人员的工作目标。根据我国农村中、底层砌体结构房屋的实际经济技术情况，能够应用到农村房屋的隔震技术主要有三种可行的方法，即砂垫层隔震技术、石墨垫层隔震技术和改良沥青隔震垫的隔震技术。上述三种方法无论是从经济上，还是在农村建筑中推广的可行性上都是可行的。
综上所述，目前我国在砌体结构的抗震技术应用上是在广泛推行传统的构造柱、圈梁等抗震构造措施的基础上，积极开展新型减震、隔震和振动控制技术的研究和应用，并且鼓励新成果和新技术的转化和应用。在经济允许的条件下，提倡农村房屋建设中采用新型减隔震技术的应用。
3 农村自建多层砌体结构常规抗震技术
就我国目前农村地区经济发展不均衡的现状而言，经济发展较快的农村地区修房基本能够按照现行的抗震规范进行，其中尤以新农村建设和汉川地震之后四川、陕西和甘肃灾后重建为代表。而对于经济稍差的农村地区农民自建房屋仍然受到经济因素的制约不能修建抗震规范上规定的抗震房屋，那么开展适用于农村地区的经济、安全的抗震技术是很有意义的。目前，农村自建房屋中应用最多的两种能够提高房屋抗震性能的方法是采用砖垛和扶壁。
3.1砖垛、扶壁
3.1.1砖垛
砖垛又称为附墙柱、壁柱。砖垛其实是对砖墙的局部加厚，以增强承重能力，主要用于梁下及墙角。砖垛本身的抗震能力不是很强，但是通过增强局部的承载力可以防止墙体一特别是梁下和墙角的破坏，从而起到提高房屋抗震能力的作用。
砖垛断面根据墙厚的不同及垛的大小有多种型式，一般采用矩形断面的垛，垛突出墙面至少120mm，垛宽至少240mm。砌筑砖垛所用的砖的强度等级不应低于MU7.5，砂浆强度等级不应低于M2.5。
砖垛的砌法主要根据墙厚度及垛的大小而定，但必须都应使垛与墙身逐皮搭接并同时砌筑，切不可分离砌筑。搭接长度至少为1/2砖长，因错缝需要加砌3/4砖或半砖。砖垛根据错缝需要，可加砌七分头砖或半砖。砖垛砌筑应与墙体同时砌起，不能先砌墙后砌垛或先砌垛后砌墙。并且竖向灰缝不得出现透明缝、瞎缝和假缝。
3.1.2扶壁
扶壁形似墙垛，主要的不同之处在于，扶壁主要是增加墙的稳定作用，不承担上部荷载，而在外形上常为梯形。对于较长的纵墙或者缺乏足够加固措施的墙体，扶壁能起到一定的抗震作用。此外，对于既有砌体结构墙体的加固扶壁也是一种有效的方法。
砖垛和扶壁都是国际地震工程学会对非工程结构推荐的抗震措施，其最大的优点是造价低、施工方便、简单易行，适合土墙和砖墙。
3.2“隐形构造柱”及“捆绑法”抗震技术
“隐形构造柱”及“捆绑法”抗震技术是广州大学周云等人提出的提高砌体抗震性能的新方法。砌体根据配置的配筋率的不同，可以分为无筋砌体和配筋砌体。上述两种抗震技术即属于配筋砌体范畴口“隐形构造柱”和“捆绑法”与现有的钢筋混凝土构造柱在砌体结构中所起的作用相同，虽然对提高砌体的强度和水平刚度作用不大，但由于钢筋的套箍作用而增加了墙体的整体性，提高砌体的变形能力，从而增强了其耗能能力，并且可以防止和控制裂缝的出现和发育。作为钢筋混凝土构造柱的变体形式，“隐形构造柱”和“捆绑法”抗震技术构造简单、施工方便、节约材料，不失为烈度较低农村地区有效的抗震措施。此外，如果这两种方法能与钢筋混凝土构造柱配合使用，将可以进一步增加房屋的整体性，从而应用于更高烈度地区。
3.2.1“隐形构造柱”
对于宽度较大的墙体，施工时在基础梁或楼盖梁里插入两根或多根Φ8-Φ10竖向钢筋，砌墙时墙体将钢筋夹住，墙体被分为两段或多段，并沿墙体竖向每隔约500mm在水平向放置拉结筋，这种组合构件称之为“隐形构造柱”。如图1所示分别为隐形构造柱的立面和平面。
由图1看出“隐形构造柱”的构造方法与构造柱的构造方法大体相同，伸入墙体的纵筋要锚固于基础圈梁和楼板圈梁中，并且沿墙体一定高度设置水平拉结钢筋。而不同的是施工更加方便，“隐形构造柱”采用水泥砂浆代替钢筋混凝土，截面的宽度只比灰缝厚度略大一些，大约只有30-45mm。
“隐形构造柱”施工方法可以参考组合砖砌体的施工方法。砌筑“隐形构造柱”的砖墙所用砖的强度等级不宜低于 MU10，砌筑砂浆的强度等级不得低于M5。浇注“隐形构造柱”的水泥砂浆强度等级不得低于M7.5。竖向钢筋净间距不应小于30mm。
3.2.2“捆绑法”
对宽度较小的墙体，可在墙体两侧沿竖向放置两根或三根Φ6-Φ10钢筋，具体数量可根据墙体厚度来定，再沿竖向每隔1.0m-1.5m在砖块之间放置水平向拉结筋，将竖向钢筋拉结，对墙体形成约束，以增加其延性耗能能力，如图2所示，这种方法称为“捆绑法”。
“捆绑法”的施工方法也可以参考组合砖砌体的施工方法。砌筑砖墙所用砖的强度等级不宜低于MU10，砌筑砂浆的强度等级不得低于M5。墙体两侧竖向钢筋部位面层可以采用混凝土抹平，也可用水泥砂浆。面层混凝土强度等级一般采用C15或C20。面层水泥砂浆强度等级不得低于M7.5。砂浆面层厚度可采用40mm-45rnm。当面层厚度大于45mm时其面层宜采用混凝土。竖向钢筋净间距同样不应小于30mm。
4 农村自建砌体房屋摩擦滑移隔震技术的应用
纯摩擦力滑移隔震系统适用于农村自建砌体房屋。目前常用的滑移隔震方案主要有砂垫层、油毡加滑石粉或油毡石墨互层、柔性石墨板、不锈钢板(或表面涂膜)、聚四氟乙烯板。砂砾、石墨都是适合于农村使用的低成本隔震措施。砂砾作为低摩阻滑移材料，其造价低，耐久性好，干湿滑移性能不变。
换填法作为处理浅层软弱地基及不均匀地基常用的一种方法，在农村农民也常用该方法处理地基。砂砾垫层具有压实性好、透水性强、填筑密度大、沉降变形小、承载力高等优点，而使其成为常用的一种垫层类型。这样，砂垫层不仅起到提高基础承载力、较少建筑物沉降的作用，同时如果采用合理的施工方法也能起到效能减震的作用。这种一举两得的方法既方便了农民的施工和减轻其经济负担，同时也能修建具有简易隔震基础的抗震房屋。所以，砂垫层隔震是各种摩擦滑移隔震技术中最适合与农村地区使用的一种方式。
石墨也是一种较为理想的低摩阻滑移材料。同时也具有造价低、耐久性好，多次滑动性能不变，耐压力大，干湿滑移性能不变等特点。辽宁省建筑科学研究院最早开始研究采用石墨滑移隔震的砌体结构抗震性能，1996年开始在全省重点推广。并且证明采用石墨做滑移层的滑移隔震房屋减震效果明显，且成本低。采用石墨滑移隔震层的房屋每平方米的造价仅增加12-20元。所以，石墨隔震也是摩擦滑移隔震技术中适合于农村地区使用的一种方法。
5 结束语
综上，作为钢筋混凝土构造柱的变体形式，“隐形构造柱”和“捆绑法”抗震技术构造简单、施工方便、节约材料，可以考虑作为烈度较低农村地区自建砌体房屋选用的抗震措施。此外，如果与钢筋混凝土构造柱配合使用，上述两方法可以考虑应用于更高烈度地区。适合于农村自建砌体房屋使用的简易滑移隔震技术可以采用砂垫层隔震、石墨隔震及改性沥青隔震三种方法，尤其砂垫层隔震最为方便。
参考文献：
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关键词： 结构减震， 隔震， 消震， 土木工程
前言：传统的结构抗震是弹塑性设计方法， 采用增强结构本身的抗震性能（ 强度、刚度、延性） 来抵御地震作用， 这是被动消极的抗震对策。由于人们对未来地震灾害作用的强度和特性尚不能准确地估计， 按传统抗震方法设计的结构不具备自我调节的能力。因此， 结构很可能不满足安全性的要求， 而产生严重破坏或倒塌， 鉴于结构减震控制技术涵盖范围太大， 下面讨论其中的隔震控制技术及耗能减震技术。
一、结构减震控制的概念及分类
应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法，从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。结构控制的概念可以简单表述为： 通过对结构施加控制机构， 由控制机构与结构共同承受振动作用， 以调谐和减轻结构的振动反应， 使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。被动控制是指不需要能源输入提供控制力， 控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。
一、隔震控制技术
1 隔震控制技术的基本原理
由地震反应谱知， 随周期的增大， 加速度反应谱逐渐减小， 通常低层建筑物的刚度很大， 因而周期短， 地震时输入其中的加速度较大， 所以如果采取措施加大延长结构基本自振周期， 使其远离场地的卓越周期， 使结构的基频处于地震能量高的频段之外， 将会有效地降低建筑物的输入加速度。同时由地震反应谱还可看出， 当周期增大时， 位移反应谱逐渐增大， 这就是说地震时由于建筑物周期的增大， 反应位移将增加， 若同时再加上阻尼， 反应位移将不会过大， 而且反应加速度下降的效果将更好。
2 常用的隔震装置及其应用
2. 1 橡胶支座的应用
现代用于隔震的橡胶支座由橡胶片和薄片增强钢板粘合硫化加工而成， 容易采用现代橡胶化工技术制造， 如图1 所示。它的水平向刚度较低， 而垂直向刚度则很高。这种形式的橡胶支座首先在桥梁上使用。建筑与桥梁所用的橡胶支座结构基本相同，有类似的结构动力学要求， 也同样具有耐久性、可靠性和包括防火在内的环境耐受性问题， 在地震荷载作用下， 橡胶支座可以隔离水平向的运动分量但在垂直向保持不动。因而既可以隔离由于地铁或公共交通产生的高频振动， 也可以保护结构免受地震或其他振动的伤害。
2. 2 铅芯橡胶支座的应用
铅芯橡胶支座是在叠层橡胶支座中部圆形孔中压入铅而成的， 是对橡胶支座的一大改进。由于铅具有较低的屈服点和较高的塑性变形能力。铅芯具有提高支座的吸能能力， 确保支座有适度的阻尼， 同时又具有增加支座的初始刚度， 控制风反应和抵抗微震的作用。铅芯橡胶支座既具有隔震作用， 又具有阻尼作用， 因此可单独使用， 无需另设阻尼器， 使隔震系统的组成变得比较简单， 可以节省空间， 在施工上也较为有利。
三、耗能减震技术
1 耗能减震技术的基本原理
结构耗能减震技术是在结构物某些部位设置耗能装置， 通过耗能装置产生摩擦， 弯曲弹塑性滞回变形耗能来耗能或吸收地震输入结构中的能量， 以减小主体结构地震反应， 从而避免结构产生破坏或倒塌， 达到减震控震的目的。而装有耗能（ 阻尼） 装置的结构称为耗能减震结构。耗能减震结构具有减震机理明确、减震效果明显、安全可靠、经济合理、技术先进、适用范围广等特点。
2 常用的耗能减震装置及应用
2. 1 摩擦耗能装置
摩擦耗能器是根据摩擦做功而耗散能量的原理而设计的， 目前已有多种不同构造的摩擦耗能器， 如Pall 型摩擦耗能器， 摩擦筒制震器， 限位摩擦耗能器， 摩擦滑动螺栓节点及摩擦剪切铰耗能器等。摩擦阻尼器种类很多， 但都具有很好的滞回特性， 滞回环呈矩形， 耗能能力强， 工作性质稳定等， 图2 即为回复力特性曲线。
2.2 钢弹塑性耗能器
软钢具有较好的屈服后性能， 利用其进入弹塑性范围后的良好滞回特性， 目前已研究开发了多种耗能装置， 如加劲阻尼装置、锥形钢耗能器、圆形（ 或方框） 钢耗能器、双环耗能器、加劲圆环耗能器、低屈服点钢耗能器等。这类耗能器具有滞回性能稳定、耗能能力大， 长期可靠并不受环境与温度影响的特点。图3 即为典型的回复力特性曲线。
2.3 粘弹性阻尼器
典型的粘弹性阻尼器是由两个T 型约束钢板夹一块矩形钢板而组成， T 型约束钢板与中间钢板之间夹了一层粘弹性材料， 在反复轴向力作用下， 约束T 型钢板与中间钢板产生相对运动， 使粘弹性材料产生往复剪切滞回变形来增加结构的阻尼， 耗散输入的振动能量， 从而减小结构的振动反应。
四、结构减震控制的最新研究及未来发展趋势
由地震反应谱知，随周期的增大，加速度反应谱逐渐减小，通常低层建筑物的刚度很大，因而周期短，地震时输入其中的加速度较大，所以如果采取措施加大延长结构基本自振周期，使其远离场地的卓越周期，使结构的基频处于地震能量高的频段之外，将会有效地降低建筑物的输入加速度，从而达到减震的作用。基础隔震是在建筑结构底部与基础顶面之间设置隔震控制体系，使上部结构与基础分离。通过隔震体系隔离地震波向上部结构的输入，延长结构基本周期，减小输入上部结构的地震能量，降低建筑物地震反应，使结构加速度反应减小，实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形，从而保障建筑物的安全。目前隔震研究的重点和今后的发展在以下两个问题上：
1 近场强地震条件下， 沿断层破裂方向有一个很强的加速度与位移脉冲。当位移脉冲超出隔震系统的最大允许位移时， 结构会与限位装置发生碰撞， 对结构产生冲击。这种冲击对结构的安全是有害的。
2 结构阻尼的分布影响结构动力特征已经为人们所认识， 通过在结构的特定部位设置阻尼器控制结构的动力特性， 减弱结构在地震中的动力反应使结构更安全是目前隔震研究中的热点， 目前主要集中在新型阻尼器的研究上， 如何使阻尼器在小位移下就可以有效地产生所需的阻尼。
五、 结语
目前， 世界上许多国家开展了结构减震技术与理论的研究，并致力于该技术的推广应用。结构减震控制技术是一门科学性和技术性很强的应用科学，在结构设计中应用减震控制技术， 能很好地减小地震反应从而降低抗震等级， 同时建筑物的总造价增大不多。另外， 随着结构减震技术的发展， 减震系统造价不断减低， 减震房屋的经济效益会越来越突现。结构减震技术代表着未来抗震技术的发展方向， 值得大力推广应用。
参考文献：
[1] 周福霖. 工程结构减震控制[M] . 北京： 地震出版社， 1977.
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