关键词：建筑结构；建筑工程设计；抗震鉴定；加固理论；实践方法文献标识码：A
中图分类号：TU352文章编号：1009-2374（2016）22-0114-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.056
1抗震概念的设计是鉴定与加固理论的外延
抗震理念的设计应用主要是用来描述新建筑结构抗震工程，这同时也是一种能够根据不同的地震自然灾害获得的经验整合而成的新的设计原理和设计理念，没有经过必要的科学计算直接确定了建筑结构抗震的标准和措施，这也是区别于传统的数值设计的一种方法，具体的建设结构抗震设计包括以下九点：（1）预防为主、防治结合的设计观点；（2）遇到大地震可以屹立不倒、中等地震可以修复、小型地震震不倒；（3）根据不同种类的建筑结构进行分类修复的方法；（4）对于处于危险的建筑结构和地段要进行及时的抢修和处理，防止出现更严重的后果；（5）清楚了解建筑结构抗震的鉴定概念和方法；（6）构建建筑结构抗震的系统和线路，避免出现变形的情况；（7）保障连接的安全性和稳定性；（8）考察非结构的抗震设计手段的好坏；（9）严格按照施工工序对钢筋等进行更替。
在对已经建好的建筑进行抗震鉴定的过程中，可以利用“抗震设计鉴定综合方法”对其进行基本的鉴定和描述，根据对已经鉴定后的建筑进行总体的宏观的调试，然后还要根据不同的方面来判断整体的建筑抗震总体效果。在GB50023-2009中明确提出了要是进行分类讨论，根据不同的使用特点设置不同的分类标准，将安全和不安全的路段进行整合和处理，与此同时还要考虑近震和远震的建筑结构有差别等内容，具体表现如下：（1）现有建筑机构和新型建筑结构的抗震鉴定有所区别。现有建筑主要是根据78项设计进行改造，主要是针对于那些旧的房屋和没有经过实际改造过房屋，而新型建筑结构设计则有区别，当抗震鉴定工作寿命期不做考虑时，新建工程的抗震能力的设计要求高于已有工程的鉴定要求。（2）现有的建筑抗震鉴定能力的判别方法。根据鉴定标准中曾经明确规定了构件的鉴定方法，因此经常缺乏对整体抗震能力的判别，这就会导致很多部分不能符合实际标准要求，实际的部分就需要进行加固和处理，从而对整个建筑进行加固，除此之外还可以对局部进行加固，从而使其产生新型的抗震环节，但是其稳定性仍然存在很大的缺陷，GB50023-2009的标准主要是利用了衡量抗震能力，这也是建筑结构的综合鉴别方法，它主要是从两个方面进行分析，一方面是抗震结构，另一方面就是承载力，这就会影响整个构建的安全性和稳定性，当建筑的承载能力较高的时候，要在确保建筑结构的安全性、稳定性，其他方面的延展性要求并没有那么严格，反之，当建筑的承载能力较低的时候，就要提高其他方面的延展性。（3）建筑结构抗震鉴定的部位。根据建筑结构的综合抗震能力对其进行鉴别的过程中，将鉴定的部分主要分为主要部分和其他部分，需要认真检查其主要部分，其次才是其他部分的检测，只有这样才能确定建筑结构抗震的安全性和整体性，不同建筑结构的抗震部位、抗震类型、抗震结构都是不同的，其强烈程度也是各不相同的，根据相应的框架进行举例，6、7度时重点是节点构造和框架跨数，8、9度的时候要对柱子进行全面的检查和测量，对截面进行构造。（4）建筑结构基础的判别。要根据实际的调查结果对地震灾害进行研究和分析，在实际研究的过程中只需要对存在严重缺陷的地段和8、9度的不利地段进行检测和鉴定。在对Ⅰ类场地进行鉴定的过程中，需要了解箱基、地下室、桩基等进行检查，建筑结构的上部鉴定也可以适当的减弱，对于Ⅳ类场地进行鉴定的过程中，由于土层不够均匀、复杂地形等缺点，建筑结构的上部鉴定也可以适当的提升。（5）现有建筑结构抗震性能的检测。新建抗震设计重要概念之一就是规则性、合理性要求。现有建筑的存在也是符合了规律性、可行性等方面的内容，但是还需要使用新型建筑结构进行测量和更新，虽然每一个建筑结构的性能和检测方法都不仅相同，但是都可以采用共同的手段进行处理和检测，从而提高鉴定要求。（6）结构构件达到材料等级强度的最低要求。首先为了判断结构实际承受力，其次是为了将鉴定的范围缩小在抗震测量的范围之中。
如果当现有的建筑结构已经不再符合鉴定的具体标准，这时候就要利用加固原理对其进行加固，目前我国现行的加工鉴定标准主要包括GB50023-2009和GB50367-2006两种指标。除此之外，有一些特定的建筑施工工程要求，现有建筑结构的抗震指标要与新型的建筑结构抗震指标相同或者相近，因此在实际加工的过程中就要把握以下概念和原理：（1）抗震加固的修复原理各异。如果现有的建筑结构需要进行抗震加固的时候，在它们没有被要求的同时仍然是安全的、可靠的，但是如果一旦其不能投入正常的使用，需要加固的时候就意味着它们是不安全的，这与修复加固的本质是十分不同的。建筑结构抗震加固主要包括受到损伤后其自身的恢复能力较差需要加固、结构抗震能力局部修复或全面加固；（2）加固目标与依据是抗震鉴定结论。抗震鉴定与抗震加固是一份前后延续工作；（3）提高综合抗震能力方法。如果现有建筑或者新型建筑不符合相关规定的时候，就可以选择从承载能力、变形能力两方面入手，既要提高变形能力同时还需要提高其承载能力，只有根据不同的建筑缺陷对症下药，才能将损失降到最低，从而提高其整体的抗震能力；（4）提高加固的性能。建筑结构加固的主要目的就是提高抗震的综合能力，始终保持新老构建能够顺利的进行连接，在整个检测的过程中影响新老部分工作的协同程度，特别要防止出现新的损伤；（5）充分提高承载力。由于建筑结构地基长时间处于竖向作用，因此土体结构较为坚固，需要充分提高承载能力，当建筑结构所承载的重力过多的时候，就不需要对其地基进行处理，直接加固即可；（6）合理选择加固材料。加固材料的选用要进行严格的筛选，选择质量较好、加固等级高的安全材料，而且在进行加固施工之前，需要对建筑结构的实际尺寸进行二次测量，一旦出现材料结构出现倾斜，需要制定一整套科学合理的方案进行修复。
2建筑结构的抗震能力鉴定
所谓建筑结构抗震能力鉴定就是对现有的建筑抗震能力进行判断，我国GB50023-2009标准中层面明确指出了逐层筛选的方法：利用宏观控制对抗震能力进行鉴定以及承载能力进行鉴定，而对于不符合鉴定要求的建筑结构进行测试，并且按照国家规定的GB50023-2009的标准进行加固设计，将加固以后的鉴别能力作为衡量指标进行检测，从而将建筑结构的抗震能力进行简化。
建筑结构的宏观建筑鉴定主要涵盖以下方面：建筑房屋的高度、建筑房屋的质量、建筑房屋的平面等方面都需要进行检测，只有将非结构构件和结构构件二者有机结合才能提高建筑的稳定性和安全性。在进行实际建筑结构的抗震鉴定过程中，要以最简单的方法对其进行检验，一般震级不超过6度的时候是不需要进行检验的，但是也要采取相应的预防措施，将一些抗震墙间距进行固定和鉴别，这样才能够提高其面积的检验质量和工作效率。
抗震能力指标作为建筑结构抗震鉴定的重要组成部分，在其中发挥了十分重要的作用，只有融合多方面的大数据资料进行分析和对比，将其中相同的部分进行总结和归纳，才能提高建筑结构抗震鉴定的整体质量和水平，使其朝着定量方向发展。
3建筑结构抗震加固实践
【关键词】钢筋混凝土结构；钢结构工业厂房；可靠性；鉴定；评估
1我国建筑规范、标准发展概况
1.1我国建筑规范、标准的发展历程
我国1949年成立，当时工业建筑领域，是一片空白、人才缺乏，很多是直接翻译苏联的建筑结构理论，直接引进和应用。而苏联建筑结构理论，十月革命以后进入社会主义计划经济建设，由于贫穷，缺乏钢材、水泥，政府要求快速建设的结构设计理论和建造方法，在19世纪30年代末，苏联建筑结构提出了按破损阶段极限状态设计结构的理论，1942年前后形成了国家强制建筑标准。以钢筋混凝土受弯构件为例，传统容许应力法受压区混凝土按三角形应力分布控制最大应力；而按破损极限状态设计法受压区混凝土按矩形应力分布控制最大应力，这样的设计理论中设计承载能力大幅提高，但设计标准中，极限安全系数由容许应力的3～3.5降到破损极限状态的2～2.5，国家短时期内工业厂房是快速发展建设起来了，但从此前苏联结构规范理论、安全尺度与西方资本主义国家相比，拉开了距离。
1.2我国50年代这些规范、标准的特点，与特点
这一破损极限状态规范、理论，在1958时，土木建筑界掀起了敢想敢干的热潮，一度不执行规范、标准设计，1964年又提出了设计革命，口号是“革秦砖汉瓦深基重盖的命”，此后，出现了大批非标准设计，这一阶段工业建筑结构类型很乱，如：大型槽瓦、钢丝网大型屋面板、自防水屋面板、9m柱距结构体系、离心管柱、轻型组合屋架、带孔工字型柱、鱼腹式吊车梁（GB108、G110）、折线形吊车梁、钢轨吊车梁、薄壳基础……这些构件受力性能、抗震性、耐久性很差，这些工业厂房在莱钢大量存在，近年来部分拆除，但由于生产发展需要，不能拆除的，如炼钢混凝土结构老厂房，是大家熟悉的“混凝土工字型柱、鱼腹式吊车梁、薄壳基础”等厂房结构形式，针对这些特点，进行了多次的鉴定、评估、并投入巨额资金实施加固维护。
1.3我国上世纪60-70年代，自行规范的编制与特点
可以认为这是我国土木发展的第二阶段，这一时期标准图构件的主要特点是：
我国自行编制设计规范是60年代中期开始的，直到1974年颁布了系列GBJx-xx与TJx-xx规范，及标准图G3-5xx系列，这套74规范采用中老K安全系数表达方式，结构安全系数变化不大，结构可靠度指标比较低，尤其是1978年以前量大面广的结构是不考虑抗震的！
1.4我国钢筋混凝土结构向钢结构厂房的转化
上世纪80年代改革时期，可以认为是我国土木发展的第三阶段，这一时期的主要特点是：
国营企业改革开放初期（1978～1990），部分效益归企业所有，企业为了增加产量、扩大再生产、追求经济效益，开始了挖潜改造，引进大型生产线，厂房结构逐渐向大跨度、大柱距钢结构转移，如：莱钢当时的铁区改扩建的大量工业项目建筑物、构筑物，钢结构标准构件应用的比较多，多层工业厂房则向全现浇混凝土结构整理厂房转移，导致这一时期的厂房成为钢筋混凝土与钢结构的混合结构，有的观点认为，将钢筋混凝土结构中的易损坏的构件替换成钢构件，这是一个严重的认识误区。
2新建筑规范、标准下，旧的已有工业建筑结构鉴定、评估、加固
现在新的工业建筑结构，设计的结构理论、安全度越来越放心，但是，对已有的旧结构厂房却是“鉴定―加固―使用―再加固”这一循环过程。
2.1对老的工业厂房要会诊治，管理是重点
对不同时期的工业建筑，应区分对待，有重点的把握和区分，结构安全控制问题，提出了工业厂房结构指标a、b、c、d四级结构，构建A、B、C、D厂房和构筑物单元一、二、三、四级，把工业建筑管理起来，如，钢铁行业制定的《钢铁企业工业建筑管理办法》，以及根据结构可靠性原理编制了《钢铁工业建（构）筑物可靠性鉴定规程〉（YBJ219-89），《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ144-90），以及现在最新的《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB50144-2008）等一系列新的规范、标准等，需熟悉理解，熟练运用。
2.2多数钢铁企业厂房损坏与加固使用的特点
多年工程经验，厂房改造处理，可以有屋面、屋盖、牛腿以上、柱根、基础连根拔，可以有多种选择，有许多成功案例，多年使用效果很好，这在莱钢炼铁、炼钢、特钢等许多厂房中，案例较多，而这一时期建造的厂房，规范要求、安全标准比欧美日本发达国家规范标准要低，特别是抗震，几乎是没有要求。
3结构检测、分析与加固技术的学习
建国50年来，我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程，结构检验测试技术学习的是“引进―消化―提高”和“借鉴―独创”相结合的方法。
3.1混凝土结构
混凝土结构的检验与测试技术学习，是“引进―消化―提高”方法。我国六十年代中期，才开始进行混凝土强度的非破损检测方法的研究，直到八十年代中期，第一本全国性检测规程《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》（JGJ23―85）问世，从基本的混凝土强度检测回弹法、超声法、钻芯法、拔出法和灌入法等，到现在的《混凝土结构加固设计规范》（GB50367―2006），以及碳纤维加固方法等，与发达国家已没有明显差距，在莱钢，如部分结构厂房、混凝土行车梁加固等，实施了很多较好的项目，可供借鉴。
3.2砌筑结构
砌筑结构的检验与测试，是“借鉴―独创”学习。我国七十年代末，主要是将测定砌筑砂浆强度作为砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标，为改变传统的“眼观手捏”的判断方法，进行了回弹法检测强度等方法的研究，1994年，《砌体结构力学性能现场检测技术规范》编制组将回弹法、电荷法、筒压法、射钉法和剪切法五种砂浆强度检测方法和推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种砌体强度的检测方法纳入规程，这些方法大多数为我国科研人员创造发明的，已达到发达国家的技术水平。
4经常应用的结构的加固与改造技术
4.1钢筋混凝土结构
五十年代至七十年代时期的工业厂房，加固较多的是单层工业厂房中的薄腹梁和混凝土柱，常见的薄腹梁的加固方法为体外拉杆方法，混凝土柱加固方法有外包钢法和外包混凝土法或称为增大截面法，还有环氧砂浆修补法，此法常见于掺加氯盐混凝土构件的修复。如混凝土柱的外包钢法加固方法，开始阶段的计算方法是分别计算混凝土柱和外包钢，外包钢按钢结构计算；当外包装的缀板加密并出现湿式的施工方法时，其计算按整体构件考虑；当缀板施加拉力时，可按约束混凝土进行计算。
综上所述，只有对每一栋厂房，以及构筑物，需做到知道它的设计历史年代，知道它的施工水平，当时的规范要求、安全标准，与现在规范对比，才能正确做出评估与加固方案。
参考文献：
[1]林志伸.我国工业建筑诊治问题[M].北京：国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心，2010.
[2]CECS77：96.钢结构加固技术规范.
关键词：建筑结构；设计方法；独立基础；悬挑梁
1前言
建筑的结构设计一般在建筑设计之后，结构设计与建筑设计相互依存又彼此制约。结构设计不能破坏建筑设计，同时建筑设计也不能超出结构设计的能力范围。但是结构设计决定建筑设计能否实现，因此，结构设计显得更为重要。建筑结构设计可分为整体设计、部件设计和概率极限状态设计法。
2整体设计
整体设计就是进行概念设计。概念设计是指正确的解决总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理结构设计和抗震设计的目的。概念设计是根据建筑结构设计和抗震设计的复杂性，难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现建筑结构合理抗震，避免无必要的繁琐计算，同时为抗震计算创造有利条件，使计算分析结果更能反映在地震时建筑结构反应的实际情况的设计方法。采用先进的计算理论，空间受力分析、非弹性变形分析、塑性内力分析、由加载到破坏的全过程受力分析、时程分析、最优化设计、方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用。
通过概念设计尽可能的降低作用效应。因为降低作用效应，对增加结构安全性、降低造价、节约国家投资意义重大。使用具有高强、轻质、环保等特点的新型建材，建筑物的自重在结构计算中占很大的比重，使用轻质、高强的建材，将使建筑结构设计发生革命性的变化。
整体设计包括结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等。
整体设计一般分为主体和基础两部分进行。设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度、风力情况等条件来选择合适的建筑结构体系。是采用砖混结构、框架结构、框剪结构、框支结构、筒体，还是巨型框架等其它结构，选定结构体系后，就要具体决定柱、梁、墙（剪力墙）的分布和尺寸等。
在进行主体结构内力计算后，主体结构底截面的内力成了基础选型和计算的重要依据。内力计算一般尽量简化为平面体系来计算，但有时必须采用空间受力体系来计算。无论怎样，内力计算最终是对柱、梁、板、墙（剪力墙）和块体这五种部件的计算。也就是说，进行整体设计后，就要进行部件设计。
3部件设计
梁和柱一般可以看作细长杆件，内力情况与计算体系相符合。单向板可简化为单位宽度的梁来计算，双向板的计算理论也较成熟，异型板的计算就较为复杂，应尽量避免。对于单片的剪力墙，一般把它视作薄壁柱来近似计算，有时要考虑翼缘的作用；对于筒体结构中的剪力墙则要用空间力学的方法来计算。块体不同于梁、柱、板、墙，它在空间三个方向的尺寸都比较大，难以视作细长杆件或简化为平面体系来计算。如单独基础，桩的承台，深梁都是块体，受力情况很复杂，难以精确分析，所以在计算中往往加大安全系数，以策安全。
4概率极限状态设计法
建筑结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。
目前国内结构设计所用的设计方法是概率极限状态设计法，作用效应S必须小于等于结构抗力R，结构要满足强度条件和位移条件。内力计算采用的力学模型一般是弹性模型，要考虑塑性变形内力重分布时，往往是把利用弹性模型计算所得的内力乘以一个调整系数。概率极限状态设计法更科学、更合理。作用效应S小于等于结构抗力R是结构计算的普遍适用公式。
5建筑结构设计常见问题
设计人员对工作不重视。有些建筑结构的设计人员对结构设计的认识的重要程度不够，同时对规范的理解和学习不够深，对涉及的很多工程设计的内容考虑不全面，往往会漏掉很多方面。有的甚至不动脑筋就直接照搬其它工程的设计成果，对工程没有做足够的实地比较分析，认为建筑结构设计的少许偏差对工程质量无足轻重。有的对新规范[1]的学习不够，仍然套用旧规范，结构导致设计质量达不到要求。
建筑结构的设计不妥当。结构设计中的一般的问题有很多种，其中包括基础设计不当，它主要表现的有基础拉梁的设计和计算不尽合理，基础设计荷载取值不准确。钢筋混凝土多层框架建筑结构设计中多采用柱下独立基础，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算，但这些建筑在基础设计时应考虑风荷载的影响。另一种情况是在设计独立基础时，对作用在基础顶面上的外荷载取值不当。基础拉梁的设计和计算不尽合理是基础设计不当的另一个重要问题，用总刚分析方法进行计算，有时虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点。采用程序进行计算，常忽略建筑平面不规则的问题。在基础拉梁设计上，设计方案也受框架底层高和埋置深度的影响，往往使得在设计方案上对这些实际分析不透，造成设计方案选择不当。
桩间距过小。桩间距过小，不满足规范[2]对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这可能会直接影响试桩结果的正确性。
桩身钢筋笼长度不足。对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范[3]“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
承重砖基础采用多孔砖砌筑。根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
建筑高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了建筑的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑建筑高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于建筑高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，建筑适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低。
6结论
建筑结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，加深对当前建筑建筑结构设计的常用方法和设计中遇到的常见问题的认识与研究，课以不断提高自身的结构设计水平。论文分析总结了建筑结构设计的方法及常见问题，希望对设计人员有一定的帮助。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010