历史保护建筑加固设计简述苏朝阳

历史保护建筑加固设计简述苏朝阳

苏朝阳

上海建筑设计研究院有限公司上海200041

摘要：历史保护建筑是祖先留给我们的宝贵财富。本文首先介绍了常见的历史保护建筑，并针对不同类型历史保护建筑的保护加固措施进行综合阐述。最后，给出两个历史保护建筑加固的具体案例，许村敦睦堂为典型的徽派建筑祠堂，始建于1536年，其受力形式为木结构承重；四行仓库为抗战纪念建筑，始建于1931年~1935年，为钢筋混凝土板-柱结构体系。本文针对不同的结构形式介绍相关加固方法。

关键词：历史保护建筑；徽派建筑；四行仓库；加固

BriefIntroductiontoReinforcementDesignofHistoricBuildings

ZhaoyangSu

(ShanghaiInstituteofArchitecturalDesign&Research(Co.Ltd.),Shanghai200041,China)

Abstract：Historicbuildingsarethepreciouslegacylefttoourancestors.Thisarticlefirstintroducesthecommonhistoricalbuildings,anddescribestheprotectionandreinforcementmeasuresofdifferenttypesofhistoricalbuildings.Finally,giventwospecificcasesofhistoricalprotectionofbuildingreinforcement,XuVillage,DunmuTangtypicaloftheHuizhouancestralshrine,wasfoundedin1536,theforceformiswoodstructureload-bearing;Si-hangWarehouseisonewarmemorialbuilding,itisfirstlybebuiltin1931~1935,anditsforceformisreinforcedconcreteslab-columnsystem.Thisarticledescribesthedifferentstructureoftherelevantreinforcementmethod.

Keywords：Historicprotectionbuilding;Hui-stylebuilding;Si-hangWarehouse;Reinforced

一、引言

历史保护建筑是祖先留给我们的宝贵财富，借之我们可以了解古代的建筑风貌，或缅怀祖先的光辉事迹，抑或见证关键性历史时刻等。近年来，历史建筑与文物建筑的保护利用工程越来越多，但是其设计还没有形成一套完整的加固设计技术。本文通过两个不同的案例，说明历史保护建筑加固设计的方法，以期对以后的历史保护建筑加固设计有一定的参考意义。

二、历史保护建筑分类及加固方法

在我国，明清以前的历史保护建筑以砖木结构为主，砌体墙承重，或木构件承重，由砌体墙承担维护作用。近现代以来，随着混凝土和钢筋的引入，建筑进入钢筋混凝土阶段。解放前和解放初期的很多优秀建筑采用钢筋混凝土框架结构体系，钢筋混凝土板柱结构体系等。本文案例中的安徽黄山敦睦堂是一栋典型的明代木结构承重建筑，砌体墙体作为建筑的维护结构，对研究徽派建筑风貌有重要的历史价值。四行仓库，是中国上世纪初典型的工业建筑，采用板-柱承重结构体系，它见证了中国先驱抵抗日本侵略的峥嵘岁月，是中国名族之魂。

历史保护建筑在加固过程中要求修旧如旧，一般不改变原有结构受力体系，提升结构整体受力性能，提高原结构的抗震性能和整体性。无论是砖木结构还是钢混结构的历史保护建筑，在加固前都要首先判断结构的水平承载能力，保证结构在正常使用、偶然偏心和小震下不产生安全隐患。然后针对不同的结构，不同的构件，针对性的进行加固。最后通过设置支撑、阻尼器等方式提高结构的整体抗震能力。

三、案例1：安徽黄山许村敦睦堂

敦睦堂位于歙县西北部距县城20公里处的许村镇金村。坐西朝东，进深48.7米，面阔13.7米，四进五开间，单层，砖木混合建筑结构，占地面积667.53平方米。敦睦堂始建于嘉靖15年（1536年），前后历时30余年，分三次建成。敦睦堂由门廊、门厅、享堂和寝堂以及联系它们前后檐的两侧庑廊共同合围成的三个天井所组成，与其他徽州地区一般祠社建筑相比较多出一门廊，这种平面布局形式在徽州地区尚不多见，两侧外墙为徽派传统建筑印斗式马头墙。

（一）大木构架、木结构柱

门厅梢间边列添配缺失立柱，对其余立柱糟朽严重部位截除后用同材质木料进行墩接，劈裂处亦用同材质木料进行镶补；本工程中的墩接加固方法采用了巴掌榫、直榫、螳螂头榫等多种墩接加固方法。

（二）木梁、木枋

直枋将糟朽部分截除后墩接或镶补，糟朽严重的按原规格、相同材质木料进行更换；糟朽的檩条剜补或墩接，糟朽严重的予以更换。享堂局部落架后，糟朽程度较轻的木构进行剜补，糟朽严重的将糟朽部分截除后墩接或整体更换，更换构件需按原规格、形制和同材质材料制作。对糟朽严重确实不能再利用，且严重影响结构安全的构件应进行更换。糟朽程度较轻的构件，将糟朽部分截除后墩接或剜补。

（三）维护墙体

敦睦堂外围护墙体，因经过了多年的风雨侵蚀而产生了沉降不均，现门廊间隔墙及南面山墙墙体开裂、倾斜，部分墙体已倒塌，墙面局部有膨胀破裂现象，具体修缮措施如下：

（1）墙体出现裂缝缝宽度≤10时，墙面除尘以后，用净水冲洗裂缝缝隙，然后用粘合剂将缝隙灌实。

（2）墙体出现裂缝，缝宽度≤25时，加配浓水泥砂浆灌缝，务必加灌严实以后，用4号钢丝特制成小扒锔，在裂缝两侧钻孔置入小扒锔拉结锚固。

（3）严重开裂倾斜墙体需拆除以及现已倒塌墙体，按原砌筑方式方法重砌修缮。

该历史保护建筑位于闸北区南部，苏州河北侧的光复路21号，始建于1931年~1935年，是当时国内早期的现代式工业建筑，采用无梁楼盖结构体系，结构体系简洁，最大程度保证了结构净高。

（一）楼层水平承载力复算，保证结构大震不倒

该历史保护建筑已经历经近80年风雨，混凝土强度检测结果为C20，结构形式为无梁楼盖结构体系，抗震能力较差，并且原设计并没有考虑地震作用。作为一栋历史保护建筑，首先要保证其抗侧能力，使其在地震作用下可以实现大震不倒。

该历史保护建筑部分柱为圆形柱子，在设计的时候按《混规》6.3.15中b=1.76×D/2，h0=1.6×D/2换算成矩形柱子进行计算。《混规》6.3.15，按箍筋控制计算柱水平承载力(kN)：

（三）合理采用效能减震技术，提升结构抗震性能

软钢阻尼器、粘滞阻尼器和钢板剪力墙加固方案都能达到加固效果，但是对于该历史保护建筑这样的多层无梁楼板结构体系，软钢阻尼器对结构整体刚度的增加很小，它的优势在于小震下即起到良好的阻尼效果，并且可以灵活的通过调整、设计阻尼器的初始刚度和屈服变形控制阻尼器的耗能能力，软钢阻尼器的总造价也优于其他几种消能减震技术。从布置方式来看，软钢阻尼器的布置更加灵活，不需要连续布置，可以针对薄弱层布置。从该历史保护建筑空间布局要求来看，选用灵活性高的软钢阻尼器更为方便。综合以上，认为采用软钢阻尼器进行抗震加固，更加符合该历史保护建筑项目特点。

（四）修旧如旧，保留历史文化元素

修旧如旧，保留历史文化元素是历史保护建筑在加固改造过程中的重要原则。七十八年的风吹雨淋，西墙已经严重风化，材料强度低，承载力差，墙体大开洞，如何在加固改造的过程中，保存下这历史宝贵的遗存，成为该历史保护建筑加固的难点。在工程中，采用在西墙内侧粘贴一道碳纤维布（CFRP），并在洞口周边粘贴钢板和钢丝网片灌浆的方法进行加固，增强了西墙的整体性，保证了结构安全。

五、结语

本文首先介绍了历史保护建筑的分类和保护加固方法，然后通过安徽许村敦睦堂修缮加固和上海四行仓库加固设计两个案例对历史保护建筑的加固设计进行说明，希望对以后的历史保护建筑加固设计有一定的参考意义。每一个历史保护建筑都是一件艺术品，都有其自身的特殊性，在加固设计时应该根据具体情况，具体对待，找出合理的加固方案。

参考文献

[1]DGTJ08-108-2014优秀历史建筑保护修缮技术规程，上海，同济大学出版社，2014.

[2]JGJ297-2013建筑消能减震技术规程，北京，中国建筑工业出版社，2013.

[3]DG/TJ08-32-2008高层建筑钢结构设计规程，上海，同济大学出版社，2008.

[4]李波，消能减震结构基于性能的抗震设计理论与方法研究，西安科技大学，结构工程，2007.