地震科普｜體育場館的抗震鑑定與加固

地震帶來最直接的嚴重後果是

房屋倒塌

，人員傷亡以及相關的直接經濟損失。

大型體育場館作為城市或地區的大型公共場館，在發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

抗震效能鑑定

，並進行

加固處理

，從而提高結構的抗震效能，減輕地震破壞，減少人員傷亡和財產損失。

需要進行抗震鑑定的情況

《建築抗震鑑定標準》

（GB 50023—2009）明確規定，現有建築有以下情況時應進行抗震鑑定：

1.

接近

或

超過

設計使用年限需要繼續使用的建築。

2.

原設計

未考慮

抗震設防或抗震設防要求提高的建築。

3.

需要改變

結構的用途和使用環境的建築。

其他

4. 有必要

進行抗震鑑定的建築。進行抗震鑑定的建築。

結構抗震效能的鑑定

結構抗震效能鑑定要根據建築的後續使用年限採用相應的抗震鑑定方法。

後續使用年限

30

年的建築（A類建築）應進行綜合抗震能力

兩級鑑定

，後續使用年限

40

年的建築（B類建築）應進行

抗震措施鑑定

和

抗震承載力驗算

，對於後續使用年限為

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抗震構造措施的符合程度和部位計入構造的影響。

根據

《建築工程抗震設防分類標準》

（GB 50223）相關規定，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，因此對於多數後續使用年限

40

年的大跨體育場館均需要進行變形驗算。

國內外抗震加固例項

日本

在防震減災方面，日本政府將

學校建築與避難場所相結合

，其中公立學校約

90%

有避難場所功能。

1995

年阪神大地震後，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模的抗震加固。

抗震加固的主要特點是從

整體抗震效能

出發，找出最薄弱環節，對薄弱環節進行重點抗震加固。

例如採用增加斜向鋼支撐、屋蓋水平拉結措施來增加建築物強度，採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

體育館建於

20

世紀

70

年代，按照

1970

年UBC（Uniform Building Code）規範設計，不滿足

2006

年IBC（International Building Code）規範抗震和抗風的要求。

主要採取的抗震加固措施為

將體育館外牆的填充牆改為鋼板剪力牆以增加結構的抗側剛度

，並在與牆相連線的徑向鋼樑的連線節點上增加梁腋板以提高節點抗震能力，保證

結構的安全效能

。

中國

新中國成立前

的我國體育建築主要為

砌體結構

，規模較小，承重形式單一，

未考慮抗震設防

。

新中國成立後

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

年代以前的建築物多未考慮抗震設防，構件的配筋以及節點連線難以滿足現行相關規範要求。

老舊體育場地

在既有大跨體育建築的抗震加固中，主要有以下兩種加固方式：

1. 增加結構的抗震承載力

可以採用

鋼筋網砂漿面層加固牆體

、

外包鋼加固混凝土梁

和

碳纖維布加固混凝土樓板

等措施，提高整體建築的抗震承載力。

對於

抗震設防烈度

大於

7

度的地區，往往採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

由於大跨度體育場館的屋蓋通常採用

鋼結構

，鋼結構在形成體系後不宜進行焊接，所以對於大跨度鋼結構進行加固的

難度較大

，

成本也較高

。

可以透過增設隔震、減震裝置，或者設定新的耗能減震裝置，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鑑定、加固研究與實踐》張勝。