地震科普｜體育場館的抗震鑒定與加固

地震帶來最直接的嚴重后果是 房屋倒塌 ，人員傷亡以及相關的直接經(jīng)濟損失。

地震帶來最直接的嚴重后果是 房屋倒塌 ，人員傷亡以及相關的直接經(jīng)濟損失。

大型體育場館作為城市或地區(qū)的大型公共場館，在發(fā)生較大災害時能夠成為應急避難場所。

因此，有必要對未考慮抗震設防或雖考慮抗震設防但是不滿足抗震設防要求的體育場館進行 抗震性能鑒定 ，并進行 加固處理 ，從而提高結構的抗震性能，減輕地震破壞，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

需要進行抗震鑒定的情況

《建筑抗震鑒定標準》 （GB 50023—2009） 明確規(guī)定，現(xiàn)有建筑有以下情況時應進行抗震鑒定：

1. 接近或超過設計使用年限需要繼續(xù)使用的建筑。

2. 原設計未考慮抗震設防或抗震設防要求提高的建筑。

3. 需要改變結構的用途和使用環(huán)境的建筑。

4. 其他有必要進行抗震鑒定的建筑。

結構抗震性能的鑒定

結構抗震性能鑒定要根據(jù)建筑的后續(xù)使用年限采用相應的抗震鑒定方法。

后續(xù)使用年限 30 年的建筑 （A類建筑） 應進行綜合抗震能力 兩級鑒定 ，后續(xù)使用年限 40 年的建筑 （B類建筑） 應進行 抗震措施鑒定 和 抗震承載力驗算 ，對于后續(xù)使用年限為 40 年的重點設防類框架結構，還需要進行 變形驗算 。

在抗震承載力驗算過程中要根據(jù)抗震構造措施的符合程度和部位計入構造的影響。

根據(jù) 《建筑工程抗震設防分類標準》 （GB 50223） 相關規(guī)定，大型、觀眾席容量很多的中型體育場和體育館 （含游泳館） ，抗震設防類別應劃為重點設防類，因此對于多數(shù)后續(xù)使用年限 40 年的大跨體育場館均需要進行變形驗算。

國內外抗震加固實例

日本

在防震減災方面，日本政府將 學校建筑與避難場所相結合 ，其中公立學校約 90% 有避難場所功能。 1995 年阪神大地震后，日本推出 “校舍補強計劃” ，對中小學校舍及體育館等進行了大規(guī)模的抗震加固。

抗震加固的主要特點是從 整體抗震性能 出發(fā)，找出最薄弱環(huán)節(jié)，對薄弱環(huán)節(jié)進行重點抗震加固。

例如采用增加斜向鋼支撐、屋蓋水平拉結措施來增加建筑物強度，采用柱子外包鋼或增大截面等來控制構件變形。

美國

美國夏威夷的 Aloha 體育館建于 20 世紀 70 年代，按照 1970 年UBC （Uniform Building Code） 規(guī)范設計，不滿足 2006 年IBC （International Building Code） 規(guī)范抗震和抗風的要求。

主要采取的抗震加固措施為 將體育館外墻的填充墻改為鋼板剪力墻以增加結構的抗側剛度 ，并在與墻相連接的徑向鋼梁的連接節(jié)點上增加梁腋板以提高節(jié)點抗震能力，保證 結構的安全性能 。

中國

新中國成立前 的我國體育建筑主要為 砌體結構 ，規(guī)模較小，承重形式單一， 未考慮抗震設防 。

新中國成立后 主要為 鋼筋混凝土框架結構 主體與 鋼結構屋架 相結合。 20 世紀 80 年代以前的建筑物多未考慮抗震設防，構件的配筋以及節(jié)點連接難以滿足現(xiàn)行相關規(guī)范要求。

老舊體育場地

在既有大跨體育建筑的抗震加固中，主要有以下兩種加固方式：

1. 增加結構的抗震承載力

可以采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固墻體、外包鋼加固混凝土梁和碳纖維布加固混凝土樓板等措施，提高整體建筑的抗震承載力。

對于 抗震設防烈度 大于 7 度的地區(qū)，往往采用綜合加固方法進行方案設計，形成多道抗震防線。

2. 減少結構的地震作用

由于大跨度體育場館的屋蓋通常采用 鋼結構 ，鋼結構在形成體系后不宜進行焊接，所以對于大跨度鋼結構進行加固的 難度較大 ， 成本也較高 。

可以通過增設隔震、減震裝置，或者設置新的耗能減震裝置，減少地震作用對原結構的地震作用，同時不加固屋蓋結構就能滿足整體抗震要求。

資料參考：《大跨體育場館的抗震鑒定、加固研究與實踐》張勝。

來源：濟震微訊

需要進行抗震鑒定的情況

《建筑抗震鑒定標準》 （GB 50023—2009） 明確規(guī)定，現(xiàn)有建筑有以下情況時應進行抗震鑒定：

1. 接近或超過設計使用年限需要繼續(xù)使用的建筑。

2. 原設計未考慮抗震設防或抗震設防要求提高的建筑。

3. 需要改變結構的用途和使用環(huán)境的建筑。

4. 其他有必要進行抗震鑒定的建筑。

結構抗震性能的鑒定

結構抗震性能鑒定要根據(jù)建筑的后續(xù)使用年限采用相應的抗震鑒定方法。

后續(xù)使用年限 30 年的建筑 （A類建筑） 應進行綜合抗震能力 兩級鑒定 ，后續(xù)使用年限 40 年的建筑 （B類建筑） 應進行 抗震措施鑒定 和 抗震承載力驗算 ，對于后續(xù)使用年限為 40 年的重點設防類框架結構，還需要進行 變形驗算 。

在抗震承載力驗算過程中要根據(jù)抗震構造措施的符合程度和部位計入構造的影響。

根據(jù) 《建筑工程抗震設防分類標準》 （GB 50223） 相關規(guī)定，大型、觀眾席容量很多的中型體育場和體育館 （含游泳館） ，抗震設防類別應劃為重點設防類，因此對于多數(shù)后續(xù)使用年限 40 年的大跨體育場館均需要進行變形驗算。

國內外抗震加固實例

日本

在防震減災方面，日本政府將 學校建筑與避難場所相結合 ，其中公立學校約 90% 有避難場所功能。 1995 年阪神大地震后，日本推出 “校舍補強計劃” ，對中小學校舍及體育館等進行了大規(guī)模的抗震加固。

抗震加固的主要特點是從 整體抗震性能 出發(fā)，找出最薄弱環(huán)節(jié)，對薄弱環(huán)節(jié)進行重點抗震加固。

例如采用增加斜向鋼支撐、屋蓋水平拉結措施來增加建筑物強度，采用柱子外包鋼或增大截面等來控制構件變形。

美國

美國夏威夷的 Aloha 體育館建于 20 世紀 70 年代，按照 1970 年UBC （Uniform Building Code） 規(guī)范設計，不滿足 2006 年IBC （International Building Code） 規(guī)范抗震和抗風的要求。

主要采取的抗震加固措施為 將體育館外墻的填充墻改為鋼板剪力墻以增加結構的抗側剛度 ，并在與墻相連接的徑向鋼梁的連接節(jié)點上增加梁腋板以提高節(jié)點抗震能力，保證 結構的安全性能 。

中國

新中國成立前 的我國體育建筑主要為 砌體結構 ，規(guī)模較小，承重形式單一， 未考慮抗震設防 。

新中國成立后 主要為 鋼筋混凝土框架結構 主體與 鋼結構屋架 相結合。 20 世紀 80 年代以前的建筑物多未考慮抗震設防，構件的配筋以及節(jié)點連接難以滿足現(xiàn)行相關規(guī)范要求。

老舊體育場地

在既有大跨體育建筑的抗震加固中，主要有以下兩種加固方式：

1. 增加結構的抗震承載力

可以采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固墻體、外包鋼加固混凝土梁和碳纖維布加固混凝土樓板等措施，提高整體建筑的抗震承載力。

對于 抗震設防烈度 大于 7 度的地區(qū)，往往采用綜合加固方法進行方案設計，形成多道抗震防線。

2. 減少結構的地震作用

由于大跨度體育場館的屋蓋通常采用 鋼結構 ，鋼結構在形成體系后不宜進行焊接，所以對于大跨度鋼結構進行加固的 難度較大 ， 成本也較高 。

可以通過增設隔震、減震裝置，或者設置新的耗能減震裝置，減少地震作用對原結構的地震作用，同時不加固屋蓋結構就能滿足整體抗震要求。

資料參考：《大跨體育場館的抗震鑒定、加固研究與實踐》張勝。

來源：濟震微訊