《既有建筑鉴定与加固通用规...既有建筑抗震鉴定的影响研究_袁林婷.pdf

广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2023年7月第30卷 第7期JUL 2023Vol.30 No.7DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2023.07.019作者简介：袁林婷（1990-），女，硕士研究生，工程师，主要从事房屋安全性鉴定及抗震鉴定工作。E-mail：0引言随着国民经济的发展和综合国力的提高，为响应可持续发展、生态发展，同时提升我国滞后的标准技术水平，提高中国标准的国际影响力，根据住房和城乡建设部陆续印发 深化工程建设标准化工作改革的意见（建标 2016 166号）等文件有关要求，需加大对现行标准体系的改革力度，建立新型标准体系，构建以全文强制性工程规范为核心、推荐性标准和团体标准为配套的新型工程建设标准体系。根据改革任务安排，日前已有多本强制性项目规范或通用规范发布并实施，其中 既有建筑鉴定与加固通用规范：GB550212021 1 于2021年9月8日发布并于2022年4月1日正式实施，因该规范与笔者工作内容息息相关，故笔者就学习该规范的心得浅谈该规范对既有建筑抗震鉴定的影响。1抗震鉴定的必要性既有建筑的鉴定分为安全性鉴定和抗震鉴定。长期以来，安全性鉴定与抗震鉴定的“分”与“合”问题，都是工程界争论的焦点2。目前实施的 建筑抗震鉴定标准：GB 5002320093总则中规定了应进行抗震鉴定的情况（共分为4种情况），故根据标准要求，若委托单位（或业主单位）没有要求的情况下，除标准所列4种情况外，一般既有建筑鉴定不强制进行抗震鉴定。而根据2015年修订的第五代 中国地震动参数区划图：GB 1830620154显示，我国境内地区最低设防烈度为6度，以及 建筑抗震设计规范：GB 500112010（2016年版）5规定，6度及以上地区的建筑必须进行抗震设计，因而部分鉴定单位对部分既有建筑只进行安全性鉴定而不进行抗震鉴定的要求持怀疑的态度，不想或不敢在鉴定时完全不考虑地震作用因素6。所以此前针对非必要进行抗震鉴定的既有建筑，不同鉴定单位出具的鉴定的报告也各不相同，有的包含了详细的抗震鉴定，有的包含了部分抗震鉴定（抗震承载力验算或抗震构造），有的则完全不含抗震既有建筑鉴定与加固通用规范 对既有建筑抗震鉴定的影响研究袁林婷（珠海市建设工程质量监测站广东珠海 519000）摘要：从几个方面分析 既有建筑鉴定与加固通用规范：GB 550212021 对既有建筑抗震鉴定的变化及影响，得出以下结论：既有建筑的鉴定必须进行抗震鉴定；根据“后续工作年限”确定的建筑类别未明确具体抗震鉴定方法，建议仍按照抗震鉴定标准的鉴定方法进行抗震鉴定；规范提供的水平地震影响系数折减法对B类建筑不适用，仅适用部分A类建筑；剩余设计工作年限内的既有建筑鉴定，荷载取值标准可适当降低，但不得低于原建造时的荷载规范。同时，还对规范中不详尽之处提出了疑问。关键词：既有建筑；抗震鉴定；后续工作年限；抗震能力验算；荷载中图分类号：TU352.1+1文献标志码：A文章编号：1671-4563（2023）07-085-03Research on the Influence of General Code for Assessment and Rehabilitation of ExistingResearch on the Influence of General Code for Assessment and Rehabilitation of ExistingBuildings on Seismic Appraisal of Existing BuildingsBuildings on Seismic Appraisal of Existing BuildingsYUAN Linting（Zhuhai Construction Engineering Quality Supervision and Testing StationZhuhai 519000，China）AbstractAbstract：Analysed the changes and influence of General code for assessment and rehabilitation of existing buildings：GB 550212021”，and the following conclusions were drawn：the appraisal of existing buildings must included seismic appraisal；it is suggested thatthe seismic appraisal should still be carried out according to the current standard for seismic appraisal of buildings，since the specific seismicappraisal methods have not been specified for the buildings classified according to the continuous seismic working life；reduction methodof horizontal seismic influence coefficient provided by the code is not applicable to Catogry B Buildings，only to some Catogry A Buildings；for the apraisal of existing buildings within the remaining design working years，the load value standard can be appropriately reduced，but it must not be lower than the original load specification.At the same time，some questions about the lack of detail in this code were also raised.Key wordsKey words：existing buildings；seismic appraisal；continuous seismic working life；checking calculation of seismic capacity；load85袁林婷：既有建筑鉴定与加固通用规范 对既有建筑抗震鉴定的影响研究JUL 2023 Vol.30 No.72023年7月 第30卷 第7期鉴定内容。文献 1 以全文强条形式提出了“既有建筑的鉴定应同时进行安全性鉴定和抗震鉴定”的规定，直接从技术法规层面结束了长期以来的争议，明确了抗震鉴定的必要性。2后续工作年限按照文献 3，抗震鉴定工作中有三大要素：抗震设防烈度、设防类别和后续使用年限。首要因素是基于三要素中的后续使用年限，选择抗震鉴定的基本鉴定方法。根据文献 3 的条文说明，后续使用年限的划分是基于建筑设计时采用的规范进行。建筑抗震设计规范：GBJ 11897实施前建造的建筑划为后续使用年限30年（A类建筑），A类建筑按照文献 3 进行设计的建筑划为后续使用年限40年（B类建筑），除上述外建筑划为后续使用年限50年（C类建筑）。文献 1 此番提出了一个“后续工作年限”的概念，据此划分出A、B、C类建筑，其作用也是确定既有建筑基本抗震鉴定方法，但其定义仅与剩余设计工作年限相关，这与文献 3 中的“后续使用年限”划分标准截然不同。根据笔者对上述两本规范的理解，同一建筑分别按照文献 1 和文献 3 得出的建筑类别可能天差地别，具体对比可如表1所示。例如2002年建造的既有建筑，按文献 3 需按C类建筑考虑，而文献 1 则按B类建筑考虑，即建筑不需重新鉴定和相应加固就能按预期目的使用、完成预定的功能的时期缩短。但由于文献 1 中并未对不同后续工作年限的基本抗震鉴定方法做出详细说明（仅提出下限要求，不宜低于原建造时的抗震设计要求），那么按照“后续工作年限”划分的A、B、C类建筑，仅是一个表示建筑年限的长短的概念，无法从分类上区分这三类建筑的抗震鉴定方法，对抗震鉴定工作无具体指导意义。而文献 3 不光提出了划分标准，也依据划分结果给出了具体的实施步骤，在实际的工作中已经被广泛运用。故本文认为，在新的抗震鉴定技术标准出台前，目前具体抗震鉴定方法的确定还是按照文献 3 中“后续使用年限”判定为宜。3抗震能力验算文献 3 规定，对于A类、B类建筑抗震验算，若采用现行国家标准 建筑抗震设计规范：GB 5001120018规定的方法进行抗震分析，但构件截面抗震验算的组合内力调整系数可不采用现行规范规定，而采用标准提供的系数值。其中对于A类建筑，构件承载力验算时，抗震承载力调整系数还可以进行折减。此时标准对B类建筑没有进行该项折减。对于A类建筑的这一调整方法笔者定义为“后减法”（规范无相关定义，此处仅为便于说明）。文献 1 在文献 3 方法的基础上，新增了一种“前减法”（规范无相关定义，此处仅为便于说明）：在抗震分析前可直接对参数水平地震影响系数最大值进行折减，但折减后不应低于原建造时抗震设计要求的相应值，且该法对A类、B类建筑同时适用。所以，根据文献 1 第5.3.2条规定，目前A类、B类建筑当采用现行国家标准规定的方法进行抗震分析时，可采用的抗震能力验算方法如图1所示。熟悉文献 3 的鉴定人员应该有所了解，目前的文献 3 对B类建筑的抗震能力验算方法其实和文献 7 的计算方法基本一致9，包括抗震分析、组合内力调整系数以及承载力调整系数。也就是说，文献 3 已考虑房屋建造年代的影响，以当时的设计标准对其进行抗震承载力考量。这实际上既满足了文献 1“不低于原建造时的标准”，也比较符合房屋的实际情况。正因如此，也引发了一个疑问：若在文献 3 的鉴定方法基础上，同时考虑文献 1 对水平地震影响系数折减，是否对B类建筑要求过于放松？文献 3 对“前减法”的使用也设了一个“底线”：折减后的水平地震影响系数不应低于原建造时抗震设计要求。而经过查阅，我国抗震设计系列规范，自文献 7 后一直到最新的文献 5，各烈度对应的水平地震影响系数最大值均未发生变化10（除新增7度半及8度半地区外）。所以，若鉴定的房屋当采用文献 7及之后版本的抗震设计规范时，一般情况下，水平地震影响系数最大值无法按新规范提供的“前减法”进行折减。在前面内容中，按文献 1 的要求已对不同建造年代的房屋进行分类，按当前这一时期而言，B类建筑指的是 2002 年后建造的房屋，此类房屋设计规范已大多采用文献 8 或其之后修订的规范，少建筑类别A类建筑B类建筑C类建筑文献 3文献 7 施行以前的既有建筑采用文献 7 设计的既有建筑采用文献 7 后的规范设计的既有建筑文献 12002年以前建造的既有建筑20022012年间建造的既有建筑2012年后建造的既有建筑表1新旧标准建筑类别对比Tab.1Comparison of Building Categories between New and Old Standards图1A类、B类建筑抗震验算方法Fig.1Seismic Checking Calculation Method of Class Aand Class B Buildings86广东土木与建筑JUL 2023 Vol.30 No.72023年7月 第30卷 第7期数房屋采用文献 7，也就是说文献 1 推荐的“前减法”对其规范内定义的B类房屋并不适用。综上，文献 1 虽提供了新的抗震能力验算方法“前减法”，但其定义的B类建筑（绝大多数）目前无法使用该法，所以不存在要求放松之说。另外不难看出，文献 1 定义的A类建筑中也有部分房屋（采用文献 7 设计的房屋）无法使用该方法进行计算。4荷载要求文献 3 中第3.0.5条明文要求结构构件抗震验算有关荷载需按文献 5 及 建筑结构荷载规范：GB50009201211执行。同时，民用建筑可靠性鉴定标准：GB 50292201512附录J及 工业建筑可靠性鉴定标准：GB 501442019134.1.3条条文说明均要求采用文献 11 的规定值。根据文献 11 各版本修订情况，文献 11 整体较旧版本而言各类荷载标准值均有不同程度的增加14。因此，不论是安全性鉴定还是抗震鉴定，按照文献 12、文献 13 或文献 3 的要求，不少A类、B类建筑，甚至是部分C类建筑均无法满足，这也就导致一定程度上部分构件承载力验算可能出现不满足的情形。文献 1 第五章既有建筑抗震鉴定全章未涉及荷载的内容介绍或规定，但在第四章既有建筑安全性鉴定4.2.2条中，却有明确规定：当为鉴定原结构、构件在剩余设计工作年限内的安全性时，应按不低于原建造时的荷载规范和设计规范进行验算14。虽然抗震鉴定章节未提及荷载取值问题，本文认为，安全性鉴定、抗震鉴定虽属不同内容的鉴定，但对同一栋房屋、同一类型的荷载（除地震作用文献 1 第五章有专门规定外），其要求应该是相同的，倘若鉴定原结构、构件在剩余设计工作年限内的安全性时，应当都可按原建造时的荷载规范采用，否则就会出现安全性鉴定和抗震鉴定荷载选择标准不统一的问题，这也与实际情况不吻合。故既有建筑在鉴定原结构、构件在剩余设计工作年限内的抗震性能时，当可采用原建造时的荷载规范。但随之而来的问题就是，若按文献 1 采用，降低了对荷载的要求后，不少房屋的取值情况并不能满足现行文献 3、文献 12 及文献 13 的要求，因此，建议规范编制组后续对文献 3、文献 12 及文献 13进行修订或者针对其中冲突的内容进行说明。5结论、问题及展望通过以上对文献 1 在抗震鉴定方面几个重要参数或内容分析，得出以下几点结论：既有建筑的鉴定必须进行抗震鉴定。文献 1 提出“后续工作年限”这一参数，但未明确根据该参数确定的建筑类别的具体抗震鉴定方法，目前而言对抗震鉴定工作无具体指导意义，建议仍按照文献 3 的建筑类别划分标准以及对应的鉴定方法进行抗震鉴定。抗震能力验算时，文献 1 提出可对A类、B类建筑水平地震影响系数最大值进行折减，但根据文献 1 划分的建筑，此方法对B类建筑不适用，仅适用部分A类建筑。剩余设计工作年限内的既有建筑鉴定，荷载取值标准可适当降低，但不得低于原建造时的荷载规范。同时，本文认为目前文献 1 尚存以下问题等待进一步解决：是否所有鉴定都必须进行抗震鉴定的问题。文献 1 确已明确既有建筑应同时进行安全性鉴定和抗震鉴定，对于整栋建筑的鉴定，自然是毫无争议。但针对部分只进行局部鉴定的建筑，却出现了一定的矛盾。由于抗震鉴定是针对建筑整体抗震性能的评价，不存在局部抗震鉴定的说法。对于局部鉴定情形，业主或设计人员若是严格遵守文献 1 条文，要求鉴定单位进行抗震鉴定，虽然满足了文献 1 要求，但却造成名为局部鉴定实为整体鉴定的局面，一是造成工作量的增加，二也带来费用的增加，显然不符合实际需求。明确依照后续工作年限确定的A、B、C类建筑具体的抗震鉴定方法。文献 1 降低荷载取值标准后，各鉴定规范之间就荷载问题如何进行统一协调。最后，期望本文能对专业技术人员进一步理解和应用鉴定规范、标准有所帮助，也期待上述问题在后续的具体技术规范中能找到解决办法。参考文献1既有建筑鉴定与加固通用规范：GB 550212021 S.北京：中国建筑工业出版社，2021.2刘汉昆，黎红兵，吴体，等.既有建筑结构鉴定中若干关键问题的讨论 J.四川建筑科学研究，2022，48（5）：49-54.3 建筑抗震鉴定标准：GB 500232009 S.北京：中国建筑工业出版社，2009.4 中国地震动参数区划图：GB 183062015 S.北京：中国标准出版社，2016.5建筑抗震设计规范：GB 500112010（2016年版）S.北京：中国建筑工业出版社，2016.6 邱斌，赵宝生.建筑结构安全性鉴定中部分问题的分析J.建筑结构，2019，49（24）：119-124.7建筑抗震设计规范：GBJ 1189 S.北京：中国建筑工业出版社，1989.8 建筑抗震设计规范：GB 500112001 S.北京：中国建筑工业出版社，2001.9 宋春雷.谈我国抗震设计规范及鉴定标准的发展 J.山西建筑，2022，48（9）：77-79.（下转第114页）87ings，2022，60（P1）：33-39.19LIANG X，JI Y.Experimental study on durability ofred mud-blast furnace slag geopolymer mortar J.Construction and Building Materials，2021，267：120942.20 程国东，黄天勇，刘泽，等.不同减水剂对地质聚合物砂浆性能影响研究 J.混凝土，2020（6）：109-112.21 刘翼玮，张祖华，史才军，等.硅灰对高强地聚物胶凝材料性能的影响 J.硅酸盐学报，2020，48（11）：1689-1699.22 SAHIN F，UYSAL M，CANPOLAT O，et al.The effect of polyvinyl fibers on metakaolin-based geopolymer mortars with different aggregate fillingJ.Construction and Building Materials，2021，300：124257.23WONGSA A，KUNTHAWATWONG R，NAENUDONS，et al.Natural fiber reinforced high calcium fly ashgeopolymer mortar J.Construction and Building Materials，2020，241：118143.24 张海燕，李绮玉，江伟铵，等.地聚物砂浆植筋的粘结锚固性能 J.华南理工大学学报（自然科学版），2021，49（8）：65-74+84.25 吴波，房帅，冯玮.采用地聚物粘贴碳纤维布加固混凝土梁试验研究 J.建筑结构学报，2012，33（1）：111-118.26 WANG Y S，PENG K D，ALREFAEI Y，et al.Thebond between geopolymer repair mortars and OPC concrete substrate：Strength and microscopic interactions J.Cement and Concrete Composites，2021，119：103991.27ALANAZI H，YANG M，ZHANG D，et al.BondstrengthofPCCpavementrepairsusingmetakaolin-basedgeopolymermortarJ.CementandConcreteComposites，2016，65：75-82.28 常利，艾涛，延西利，等.地聚合物水泥路面快速修补材料性能研究 J.武汉理工大学学报，2014，36（5）：49-54.29MUKIZA E，LIU X，ZHANG L，et al.Preparationand characterization of a red mud-based road base material：Strength formation mechanism and leaching characteristicsJ.ConstructionandBuildingMaterials，2019，220：297-307.30 CHEN K，WU D，YI M，et al.Mechanical and durability properties of metakaolin blended with slag geopolymer mortars used for pavement repair J.Construction and Building Materials，2021，281：122566.广东土木与建筑JUL 2023 Vol.30 No.72023年7月 第30卷 第7期10 罗开海，黄世敏.建筑抗震设计规范 发展历程及展望J.工程建设标准化，2015（7）：73-78.11 建筑结构荷载规范：GB 500092012 S.北京：中国建筑工业出版社，2012.12 民用建筑可靠性鉴定标准：GB 502922015 S.北京：中国建筑工业出版社，2016.13 工业建筑可靠性鉴定标准：GB 501442019 S.北京：中国建筑工业出版社，2019.14 金新阳.建筑结构荷载取值水准比较研究与规范修订建议 J.建筑结构，2017，47（7）：1-4.（上接第87页）114