商业建筑因业态调整，常需进行结构改造。而2016年中国地震动参数区划图调整，对现有房屋的抗震设防能力提出了更高的要求。

因此在某些情况下，消能减震技术与传统加固补强方案相比更具有优势，可以更好满足建筑的加固改造需要。

本文介绍了某商业建筑采用消能减震方案进行加固改造的基本情况，可供类似的改造项目参考。

1.项目背景

某商场建筑因业态发展需要，拟在建筑顶层增设电影院。

原建筑层数地下三层，地上九层。使用功能：地下二、三层用作车库，地下一层及地上一层至九层作为商业用房。

现拟将第九层改造为电影院，其他楼层使用功能不变。改造后建筑高度由41.2m调整为46.6m。

2.技术难点

建筑抗震设防类别由丙类变为乙类;

顶层层高加大，建筑总高度略有增加;

原结构为少墙框架;

业主要求施工过程中下部建筑正常运营，即9层以下绝大部分无法加固。

新增部分计划采用钢结构，但希望结构刚度及阻尼比与主体混凝土部分一致。

3.工作内容

受业主委托，工程咨询设计院基于业主需求和项目特点，在方案阶段、初步设计阶段、超限审查、施工图设计、施工配合等全过程提供了结构改造加固设计服务。

a.方案比选

总要求

拟将第九层改建为电影院，将原来的混凝土结构拆除后改为钢结构，仅保留楼梯间、电梯间及立体停车库部分。

传统方案存在的问题

改造周期长

加固范围大(全楼)

施工难度大(构造加固难以实现)

加固费用高(直接费用和停业损失)

结构体系仍为少墙框架

消能减震方案的优势

少墙框架调整为框架-剪力墙-屈曲约束支撑结构，层间位移角限值1/800

采用性能化设计，原结构大部分无需加固，商场大部分不停业

小震阶段消能器提供抗侧刚度，顶层附加消能器提供附加阻尼比

中震阶段大部分消能器进入耗能阶段，显著提供附加阻尼比

大震阶段消能器实现“保险丝”作用，主体结构损伤明显低于传统结构

最终选定减震加固方案。

b.结构设计亮点

该项目的减震加固方案顺利通过了超限审查。

4.结语

采用消能减震技术完成了本项目的改造加固+消能减震设计。

通过小震弹性分析和大震弹塑性分析实现了性能化设计，不但保证了改造过程使用功能不中断，还大幅减少了原结构的加固工程量，显著提高了原有结构的抗震性能。技术优势和经济效益十分明显。

作者简介：高杰 高级工程师 博士 工程减隔震研究所所长