歷史建筑的抗震安全問(wèn)題,是歷史建筑保護(hù)和利用的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
根據(jù)國(guó)務(wù)院 2008 年頒布的《歷史文化名城名鎮(zhèn)名村保護(hù)條例》,歷史建筑是指經(jīng)城市、縣人民政府確定公布的具有一定保護(hù)價(jià)值,能夠反映歷史風(fēng)貌和地方特色,未公布為文物保護(hù)單位,也未登記為不可移動(dòng)文物的建筑物、構(gòu)筑物。
典型歷史建筑——上海匯豐銀行大樓
01 歷史建筑常見(jiàn)抗震問(wèn)題
歷史建筑的建成年代涵蓋了不同的時(shí)期。建筑功能包括居住建筑、公共建筑等不同類型。建筑結(jié)構(gòu)類型包括了磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、土石結(jié)構(gòu)等。如下圖所示
歷史建筑一方面由于建成年代久遠(yuǎn),建成之后經(jīng)受過(guò)各種自然或人為的破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能的退化;另一方面由于在設(shè)計(jì)時(shí)大多沒(méi)有進(jìn)行抗震設(shè)防,故一般都不滿足現(xiàn)行抗震設(shè)防的要求。
因此,現(xiàn)存的歷史建筑不管是從豎向承載的角度還是從抗震的角度,其結(jié)構(gòu)大多存在較大的安全隱患。
02 歷史建筑抗震加固原則
歷史建筑抗震加固需遵循的原則為 :應(yīng)保持風(fēng)貌不變,以內(nèi)部加固為主,不應(yīng)改變具有典型特征的結(jié)構(gòu)形式,盡量實(shí)現(xiàn)加固的可識(shí)別與可逆。
歷史建筑——北京百萬(wàn)莊小區(qū)
1. 內(nèi)部加固
受保護(hù)要求的限制,歷史建筑的抗震加固只能以內(nèi)部加固為主,不允許改變建筑風(fēng)貌。在實(shí)際工程實(shí)踐中,一般不能進(jìn)行建筑外墻外部的加固。確實(shí)需要時(shí),建筑外立面允許出現(xiàn)一些局部的、不改變風(fēng)貌的加固措施。
2. 建筑結(jié)構(gòu)形式的保護(hù)
對(duì)于某些歷史建筑,其建筑結(jié)構(gòu)形式屬于受保護(hù)的范圍。例如我國(guó)各個(gè)區(qū)域現(xiàn)存的大量的木結(jié)構(gòu)民居,其木構(gòu)架本身是其建筑典型特征。在抗震加固時(shí),不應(yīng)改變其結(jié)構(gòu)形式。
3. 可識(shí)別與可逆原則
由于保護(hù)歷史建筑的重要性將逐步提高,加固技術(shù)也將進(jìn)一步發(fā)展,文物重慶建筑加固中所遵循的可識(shí)別和可逆原則,對(duì)于某些重要的歷史建筑也同樣適用。
03 歷史建筑隔震加固應(yīng)用
與普通建筑的抗震加固相同的是,歷史建筑的抗震加固也需針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)類型及其存在的問(wèn)題,選擇適宜的抗震加固方法。
傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)加固方法
增設(shè)鋼絞線網(wǎng)聚合物砂漿面層
隔震加固
傳統(tǒng)的抗震加固方法是通過(guò)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及承載力的途徑來(lái)提高建筑物抵抗地震作用的能力。但是這種方法并不能有效減小結(jié)構(gòu)所承受的地震作用,并且還會(huì)對(duì)歷史建筑的原有風(fēng)貌造成不可避免的影響。
近年來(lái),隔震技術(shù)在我國(guó)建筑工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用,技術(shù)方面已相對(duì)成熟。在建筑抗震加固工程中,也得到了較多應(yīng)用。
由于隔震技術(shù)一般可明顯減小加固范圍,能更有效地保護(hù)建筑風(fēng)貌,加固方法本身具有可識(shí)別、可逆的特征,因此更適用于歷史建筑的抗震加固。
總體來(lái)說(shuō)隔震加固的特點(diǎn)主要有三方面:
1.隔震加固改造有非常明顯的減震效果
在較大的地震作用下,非隔震結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件會(huì)進(jìn)入彈塑性狀態(tài),而隔震結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)往往仍能處于彈性狀態(tài)。
2.對(duì)歷史建筑影響較小
對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震加固改造后,上部結(jié)構(gòu)往往不需再進(jìn)行加固,故不會(huì)對(duì)歷史建筑的外觀和內(nèi)部裝潢造成破壞且可以降低加固改造工程的總造價(jià)。
3.修復(fù)工作較為方便
采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行加固改造的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下一旦發(fā)生破壞,震后修復(fù)工作的工作量和難度都較大;而采用隔震技術(shù)進(jìn)行加固改造的結(jié)構(gòu)在震后只需對(duì)隔震裝置進(jìn)行檢查,不需對(duì)結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行修復(fù)或只需進(jìn)行少量的、簡(jiǎn)單的修復(fù)。
隨著歷史建筑抗震加固的實(shí)踐逐步豐富和深入,適宜于其特定需求的新加固方法、工藝將進(jìn)一步涌現(xiàn),其抗震加固安全問(wèn)題也將得到逐步解決。
參考資料: 《歷史建筑抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀與展望》李文峰、蘇宇坤;《歷史建筑隔震改造保護(hù)技術(shù)研究》殷茹
【來(lái)源:四川省地震局】
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