一、研究背景
我国地震活动较为频繁,地震灾害给人民生命财产带来巨大损失。多层砖混结构房屋是我国传统住宅结构类型之一,在老旧小区中广泛存在。然而,由于建造时间早,当时建筑技术和抗震设计标准相对较低,这些老旧砖混结构房屋存在抗震能力弱、易发生倒塌等问题。
在过往发生地震的地区,老旧房屋受损严重,许多家庭流离失所,原本温馨的家园瞬间支离破碎,不仅让人们失去住所,还导致人员伤亡,给无数家庭带来沉重灾难。例如一些老旧房屋在地震中出现墙体开裂、倒塌等严重情况,房屋的纵横墙布置不均匀,或者墙体之间连接不牢固,缺乏必要的抗震构造措施,像没有设置圈梁和构造柱,导致在地震作用下无法有效传递和分散地震力,容易造成局部破坏甚至整体倒塌。同时,当时的施工技术和管理水平有限,部分房屋施工质量存在问题,如墙体砌筑不规范,灰缝厚度不均匀,砖与砖之间咬合不紧密,混凝土构件浇筑振捣不实,存在蜂窝麻面等缺陷,削弱了房屋结构实际承载能力,使得房屋在地震中更容易出现破坏。
随着社会发展和人们对居住安全要求的提高,老旧小区砖混结构房屋的抗震加固改造迫在眉睫,对其进行研究具有重要的现实意义。
二、研究意义
(一)保障人民生命财产安全
通过对老旧小区砖混结构房屋进行抗震加固改造,采用科学合理的加固措施,可以增强房屋的结构强度和稳定性,提高其在地震中的抵抗能力。当面对地震威胁时,加固后的老旧房屋能为居住在其中的人们提供更可靠的安全庇护,减少地震可能带来的损失,守护人们的生命和财产安全。
(二)提升房屋使用价值
改造后的老旧小区砖混结构房屋,居住环境得到改善,房屋的安全性和舒适性提高,将吸引更多居民入住,可能带来租金收入的增加及物业管理的其他收益。同时,提升周边土地价值,带动周边商业、服务业的发展,从而间接增加经济效益。
(三)为规范和设计提供参考
本研究可为多层砖混结构房屋规范和设计提供参考,推动建筑行业在老旧房屋改造方面的技术进步,促进抗震加固技术的标准化和规范化发展,有助于提高未来新建砖混结构房屋的抗震性能。
三、研究内容
(一)老旧小区砖混结构房屋抗震需满足的要求和标准
深入研究国家和地方现行的建筑抗震设计规范和相关标准,明确老旧小区砖混结构房屋在抗震方面应达到的具体要求,包括抗震设防烈度、抗震构造措施等方面的规定,为后续的抗震性能分析和加固改造方案设计提供依据。
(二)老旧小区砖混结构房屋现有抗震性能分析
结构老化问题:老旧房屋经过多年使用,结构材料会出现老化现象。如墙体的砖石可能风化,砂浆粘结力下降;木结构房屋的木材可能腐朽、虫蛀,导致承载能力减弱。以砖石结构房屋为例,墙体表面可能出现剥落、酥粉情况,严重影响房屋整体稳定性,在地震时更易出现危险。
设计缺陷问题:早期房屋设计可能存在不符合现代抗震要求的地方。例如房屋布局不合理,缺乏必要抗震构造措施,纵横墙布置不均匀,墙体之间连接不牢固,未设置圈梁和构造柱等,在地震作用下无法有效传递和分散地震力,容易造成局部破坏甚至整体倒塌。
施工质量参差不齐问题:当时施工技术和管理水平有限,部分房屋施工质量存在问题。如墙体砌筑不规范,灰缝厚度不均匀,砖与砖之间咬合不紧密;混凝土构件浇筑振捣不实,存在蜂窝麻面等缺陷,削弱了房屋结构实际承载能力,使房屋在地震中更容易出现破坏。
(三)老旧小区砖混结构房屋抗震加固改造技术研究
增大截面加固法:通过增大原构件的截面面积来提高其承载能力。对于老旧房屋的梁、柱等混凝土构件,先清理原构件表面疏松部分,然后绑扎钢筋,支设模板,最后浇筑混凝土。浇筑过程中注意振捣密实,确保新老混凝土良好结合。例如某栋老旧房屋的柱子经过增大截面加固后,抗压能力比原来提升,在模拟地震试验中能承受更大地震力而不出现明显破坏。
粘钢加固法:用胶粘剂将钢板粘贴在混凝土构件表面,提高构件承载能力。先对混凝土构件表面进行处理,使其平整、干净,然后将钢板按设计要求裁剪好,涂抹胶粘剂后粘贴在构件表面,粘贴过程中注意排除空气,确保钢板与构件紧密贴合。该方法可有效提高构件抗弯、抗剪能力,如一些老旧房屋的梁采用粘钢加固后,能承受更大荷载,地震作用下变形减小。
碳纤维加固法:利用碳纤维布粘贴在混凝土构件表面,碳纤维布具有强度高、重量轻等优点。施工时先处理好构件表面,然后涂抹配套粘结剂,将碳纤维布平整粘贴上去。该方法可显著提高构件抗裂和抗弯性能,对于老旧房屋墙体,采用碳纤维加固后能有效防止地震中裂缝扩展。
增设支撑加固法:在老旧房屋中增设支撑增强结构稳定性。对于框架结构老旧房屋,可在适当位置增设钢支撑或混凝土支撑,将房屋在地震中受到的水平力有效传递到基础,提高房屋整体抗震能力。实际工程中合理布置支撑可改变房屋受力体系,使其在地震作用下更加稳定。
(四)仿真分析老旧小区砖混结构房屋抗震性能的提升效果
运用有限元分析、时间历程分析等数值模拟手段,建立老旧小区砖混结构房屋的模型,模拟不同抗震加固改造方案下的地震作用,分析房屋的应力、应变、位移等参数变化,评估加固改造后房屋的抗震性能提升效果,为优化加固改造方案提供科学依据。
(五)老旧小区砖混结构房屋抗震加固改造的社会效益分析
居民生活改善:抗震加固改造后,老旧小区砖混结构房屋的居住安全性提高,居民能够安心居住,减少因地震灾害带来的恐惧和担忧。同时,改造过程中可对小区的基础设施、公共服务设施等进行配套完善,如优化住宅布局、增设绿化空间、完善健身设施等,提升居民的生活质量。
城市形象提升:老旧小区的改造是城市更新的重要组成部分,对砖混结构房屋进行抗震加固改造可以改善小区的整体面貌,提升城市的形象和品质。整洁、安全、美观的老旧小区将成为城市的一道亮丽风景线,增强城市的吸引力和竞争力。
社会稳定促进:保障居民的居住安全是社会稳定的基础,通过对老旧小区砖混结构房屋的抗震加固改造,减少了地震灾害对居民生命财产的威胁,避免了因房屋倒塌等造成的社会动荡和不稳定因素,有利于社会的和谐发展。

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