目前，我国许多既有建筑存在建造时间久远，建造时期抗震设计标准相对不完善，对抗震设防的要求考虑不足等问题。随着房屋使用年限增长，建筑本身结构和材料强度也会发生变化，如果不进行抗震加固改造，将难以满足现有抗震设防要求。同时，既有建筑市场体量较大，部分房屋经过加固改造后能够满足继续使用要求，一方面可缓解日益增长的住房压力，另一方面可有效避免资源浪费。因此，合理地对既有建筑进行抗震加固改造符合国情和社会需要。结合北京梵悦·万国府综合改造项目中增加消能减震-剪切型软钢阻尼器的施工应用进行总结探讨。

　　 结构消能减震技术主要指在结构某些部位，如层间空隙、节点连接部位或连接缝等位置安装消能减震装置，或将结构支撑、连接件或非承重剪力墙等一些次要构件设置为可以消能的构件，在地震来临时，这些装置或构件可以通过摩擦、塑性变形、黏滞液体流动等变化，为结构提供较大的阻尼，消耗地震动传输能量，消减主体结构地震动反应，从而起到保护主体结构安全的作用。

　　 金属消能器主要通过金属材料发生塑性屈服来吸收和消耗能量。作为主要的金属消能器之一，剪切型软钢阻尼器一般包含腹板及两侧翼缘，由于其有较高的强度、刚度和优越的耗能能力，且滞回曲线形状饱满，因此性能非常稳定，水平方向受到较大荷载时，阻尼器腹板发生剪切塑性变形，两侧翼缘会发生弯曲的塑性变形，达到消能减震效果，剪切型软钢阻尼器结构如图1所示。

　　 北京梵悦·万国府项目为综合改造类项目，前身为外交公寓，该工程位于北京市东城区东直门外小街，项目占地面积4 500m ^[2]，建筑面积约54 381.69m ^[2]，其中地上主体面积约42 017.61m ^[2]，地下部分建筑面积12 364.08m ^[2]，建筑高度99.990m，地上32层，地下3层，结构类型为钢筋混凝土剪力墙结构。

　　 该项目建成于1996年，使用年限已逾20年，因使用功能调整，为确保结构安全可靠，经专业检测机构检测后需对原有结构进行抗震加固改造，经设计验算在主体结构部分剪力墙中新增120组共240台金属剪切型阻尼器，用于既有建筑小震下的刚度补强和中、大震下的塑性耗能。

　　 结合既有建筑房屋安全结构检测报告，运用PKPM软件建立有限元模型并进行结构抗震模拟计算分析，根据计算结果确定阻尼器(消能器)安装楼层和部位，并进行阻尼器(消能器)现场安装施工，同时做好钢结构防腐、防火处理。

　　 既有建筑结构检测→PKPM软件建模、受力分析→深化设计、工厂加工→下部钢结构支撑现场安装→上部阻尼器(消能器)现场安装→结构检验，钢构件防腐、防火处理

　　 既有建筑结构检测需注意以下事项。

　　 1)搜集既有建筑勘察报告、施工图纸、竣工图纸和竣工验收文件等原始资料，原始资料宜完整无缺。

　　 2)调查既有建筑现状与原始资料相符程度、施工质量和维护状况，记录可能存在的建筑缺陷。

　　 3)针对既有建筑结构不同类型，选用适宜的鉴定方法，可委托有资质的第三方检测机构全面负责。

　　 根据结构安全检测报告，本工程结构按弹性方法计算的多遇地震标准值作用下的y向楼层层间最大水平位移与层高之比不满足JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》要求，结构安全性评级为Csu，抗震鉴定评级为Cse，综合安全性评级为Ceu，建议处理意见为由相应资质单位对单体进行整体计算，各项抗震控制指标满足规范要求后，对不满足计算和规范要求的构件进行加固。

　　 结合检测报告，运用PKPM软件建立既有建筑结构模型并进行结构抗震模拟计算分析。

　　 1)保证各振型的参与质量之和不小于总质量的90%的基础上，分别分析各振型作用下仅考虑x向、仅考虑y向、x和y向地震CQC组合作用下等地震作用力，分析得出原有建筑x向地震剪重比符合抗震规范要求(≥3.2%),y向地震剪重比不符合抗震规范要求，既有建筑地震各工况剪重比如图2所示。

　　 2)运用PKPM软件抗震模拟力学分析，分别从周期比、层刚度统计(多方向刚度比见图3)、结构整体稳定验算、结构整体抗倾覆验算、楼层抗剪承载力验算、剪重比调整系数(多方向剪重比见图4)、位移角和位移比、风振舒适度验算等方面进行建筑物整体指标统计和验算，形成设计结果计算简图，并依据计算简图绘制形成施工蓝图，最大位移如图5所示，最大层间位移角如图6所示。

　　 1)依据设计图纸运用草图大师进行钢结构建模和加工构件拆分，经设计单位确认无误后工厂下料加工，加工前需保证原材见证取样复试合格。

　　 2)由于阻尼器力学性能指标和耐久性指标要求较高，普通钢结构单位或加工厂生产难以满足设计要求，需委托专业厂家进行专项生产，并在进场前完成阻尼器力学性能检测报告，确保符合设计要求。根据规范要求，对于剪切型软钢阻尼器(位移型消能器)，同一工程同一类型同一规格抽检数量不小于使用数量的3%，当同一类型同一规格消能器数量较少时，可在同一类型消能器中抽检总数量的3%，但应≥2个，检测合格率100%，该批次产品可用于主体结构，切记检测后的消能器不能用于主体结构。

　　 剪切型软钢阻尼器加工、检验合格后方可运输进场，在阻尼器安装前先进行底部钢结构支撑安装。

　　 钢支撑安装顺序为:后锚固植栓→埋板安装→底部构件分别与埋件板焊接→底部构件焊接固定、调平→上部构件与底部构件焊接。

　　 安装完毕后复核整个钢支撑构件顶部水平度和垂直度，合格后将各构件间、构件和埋板间所有连接区域进行满焊，焊缝验收合格后拆卸临时连接板。

　　 底部钢结构支撑安装完毕并校验合格后进行上部阻尼器安装。

　　 首先在安装阻尼器剪力墙体的一侧搭设钢管架操作平台，采用导链将阻尼器吊装至操作平台，一端采用人工推动阻尼器，另一端人工通过钢丝绳拉动阻尼器，直至移动至埋板与钢支撑间，确保阻尼器居中布置。阻尼器就位后焊接固定牢固。

　　 焊接质量好坏是地震时阻尼器能否正常工作的关键，因此在阻尼器焊接时须两端同时焊接，以尽可能保证两端焊接变形一致。阻尼器与埋板、钢支撑构件接触面均为满焊连接，采用分层焊接，每焊接完一层用小锤将焊皮敲掉，然后继续施焊，直至满焊。为防止焊接时应力过大，应采用间断焊，保证焊缝饱满均匀。阻尼器安装完成如图7所示。

　　 阻尼器安装完成后进行焊缝超声波检测，检测合格后喷涂防锈漆及防火涂料。钢结构表面喷涂处理前，须清除表面可溶盐、油脂、钻孔液，磨平焊缝和尖锐边缘，去除焊渣、切削液等其他污物。

　　 目前，国内关于既有建筑剪切型软钢阻尼器施工工艺较少，本篇着眼于既有建筑消能减震-剪切型软钢阻尼的全过程施工，经过现场实际应用，提供了一种行之有效的解决方案和工艺流程。