上海优秀历史建筑的检测评定与加固

签订合同 成立检测小组
检测单位接收委托 或通过招投标承接检测任务
二二［ 制定检测方案
并报送市检测中心
二二［ 市检测中心技术
委员会论证方案
现场检测
查阅资料 现场初步调查
检测结果分析 Ｉ 提出鉴定报告Ｉ
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市检溯中心技术委
二二工二 员会专家会议审查
提交报告给委托方 并报检测中心存档
图５．１．１优秀历史建筑房屋质量检测评定工程程序
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特种工程新技术
改堵加固工程
５．１上海优秀历史建筑的检测评定与加固
５．１．１优秀历史建筑的检测评定与加固工作的重要性和意义
上海成陆已有六千年历史，自１８４３年开埠以来，建造了不少近代建筑，风格各异，代表着不 同时期的建筑风格和形式，反映出上海这个国际大都市的文化底蕴。岁月流逝，建筑犹在，它无 疑已成为上海近代发展的历史见证。上海在１９８６年被国务院命名为中国历史文化名城，上海市 优秀近代建筑保护已列入《上海市历史文化名城保护规划》。继承优秀的历史文化遗产，做好优 秀近代建筑的保护工作，是历史赋予我们的重任。
检测结果表明，房屋各部分建造年代不同，结构类型不协调，除大楼东外立面和门厅有保护 意义外，内部结构和布局可根据置换使用单位需求改造并报市有关部门审批。 ５．１．３．２结构分析与评定
需要对优秀历史建筑的可靠性作出充分论证。现以大世界游艺场为例说明。大世界游艺场 始建于１９１７年，最初为一座三层砖木结构，１９２５年改建为一座平面呈扇型的四层平屋顶钢筋混 凝土梁、柱、密肋板结构体系建筑，由三部分组成。最早建造的是右翼（沿延安路部分），再建左翼 （沿西藏路部分），最后建造的是有塔楼的中间部分。其中间大厅屋顶上矗立一座塔形建筑，平面 呈六角形，有八层，下部四层与四层主楼相连，上部四层突出屋面向上逐层面积缩小，由４８根圆 柱斜交井式梁组成，第七层设有钢筋混凝土水箱。主楼上尖状塔楼是大世界游艺场建筑风格的 重要标志。
５．１．４优秀历史建筑加固改造的特殊要求和技术难点
优秀历史建筑保护要遵循原真性原则，做到修旧如故，不拆除、不破坏，既要整体保护，还要 积极利用。随着城市经济快速发展，很多优秀历史建筑的使用功能远不能适应当前生活和工作 的需求，必然要做技术改造和加固，但又不能违背保护的基本要求。因此，优秀历史建筑的改造
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第５章改造加固工程
进行了大规模的改造和增建；１９４９年、上世纪７０年代末及１９８９年该大楼又进行过多次改造。从 建成至今，几易其主，使用功能发生多次变化。
１８９８年，作为中国第一家银行的中国通商银行置地产在此开业。这家银行系官商合办，盛 宣怀和李鸿章等均有投资。因该建筑不符合银行使用要求，１９１９年改建并增建图５．１．５中口、ｃ 部分，结构仍为砖木结构；１９３７年进行改造和增建Ｄ、Ｅ、Ｆ三部分，改建后更名为中国信托中心 大楼。
对塔楼的抗震验算是整幢建筑检测与评定的一个关键和难点，将整个塔楼作为一个多质点 杆系结构。塔楼每层楼面沿楼板四周设有环梁，环梁内有斜向交叉直梁与柱顶相连，楼板厚 １２０ｍｍ，可将楼面结构平面刚度视作无穷大，每层荷载凝聚在楼板上作为一个质点，按剪切模型 考虑。有水箱一层作为有刚域的质点，其计算简图如图５．１．７所示。塔楼立柱布置不对称，按 ｘ、ｌ，两个方向分别验算，ｘ方向下部与主楼三个矩形截面柱相连，对塔楼有加强作用。采用 Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ法求出八阶自振频率和振型。
上海市政府对此极为重视，制定了一系列法规和管理制度，如：１９９１年市长８号令专门颁布 了《上海市优秀近代建筑保护管理办法》，明确优秀近代建筑是指：①在近代中国城市建设史上有 一定地位、具有建筑史料价值的建筑物和中国著名建筑师的代表作品；②在建筑类型、空间、形式 上有特点，或具有较高建筑艺术价值的建筑物；③在我国建筑科学技术发展上有重要意义的建筑 物、构筑物；④反映上海市传统风貌、地方特色的标志性建筑物、构筑物和街区。２００２年上海市 人大常委会颁布了《上海市历史文化风貌区和优秀历史建筑保护条例》，同时上海市人民政府下 发了《关于进一步加强本市历史文化风貌区和优秀历史建筑保护的通知》。这些法规为优秀历史 建筑的确定及规划管理、质量检测、改造利用、保护管理提出了具体方针和操作程序，为优秀历史 建筑保护提供了法律保障。市政府已决定成立上海市优秀历史文化风貌区和优秀历史建筑保护 委员会，加强统一领导。
实例一中国外汇交易中心大楼 检测入场时，大楼门外有标志牌注明为１９１０年建造的钢筋混凝土框架结构，委托方无法
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提供原始资料；大楼房屋管理部门也再三表明系钢筋混凝土结构。经调研查证，该建筑原为 华俄道胜银行，建于１９０１年，由德国倍高洋行设计，１９２８年曾为南京国民政府的中央银 行。
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第５章改造加固工程
（２）不得变动建筑原有的外貌、结构体系、基本平面布局和有特色的室内装修；建筑内部其他 部分允许作适当的变动。
（３）不得改动建筑原有的外貌；建筑内部在保持原结构体系的前提下，允许作适当的变动。 （４）在保持原有建筑整体性和风格特点的前提下，允许对建筑外部作局部适当的变动，允许 对建筑内部作适当的变动。 具体要求由上海市规划局会同上海市房屋土地资源管理局根据保护级别和实际使用情况 确定。凡被确定为优秀历史建筑的上海市建筑保护单位，在需要改造、扩建、装饰、置换和大修 立项之前，必须由具有相应资质的房屋质量检测站进行房屋质量检测，对房屋的质量作出鉴 定。１９９５年上海市房屋土地资源管理局制定了《上海市优秀近代建筑房屋质量检测管理暂行 规定》，明确了对优秀近代建筑检测鉴定的具体要求、内容和管理程序，统一了报告格式，并指 定上海市房屋检测中心负责检测业务的技术行政管理工作。房屋质量检测评定工作程序如图 ５．１．１所示。
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图５．１．４中山东一路６号楼东立面
图５．１．５几经改建、增建后的屋顶平面图
该建筑保护等级为三级。接收委托检测后，经现场勘测发现，内部布局非常零乱，各部结构 形式各异，承重体系不一。经过现场测绘和调研，了解到该大楼先后于１９１９年和１９３７年曾两次
由于这些建筑物建造年代较久，大部分缺乏完整的房屋档案，如房屋建筑结构图纸、竣工文 件、历次大修记录等。为此，上海市房屋管理部门规定，凡涉及优秀历史建筑的改建、扩建、拆除、 置换改变用途、迁移和变动建筑原有结构体系、平面布置、内外装修时，均需有专门资质的房屋质 量检测机构，按照确定的保护等级、保护范围和具体要求，检测这些建筑质量的现状、房屋完损程 度，验算其结构承载力和抗震能力，对其完损状况作出评价，并对需加固的提出加固措施和建议。
图５．１．２中国外汇交易中心大楼外立面
图５．１．３中国外汇交易中心大楼结构剖面图
实例二 中山东一路６号楼（原中国通商银行） 中山东一路６号楼原名大英银行大楼，建于１８９７年，由英国玛礼逊洋行设计，建成时为四层 砖木结构，其平面如图５．１．５中Ａ。东立面如图５．１．４所示，是具有英国哥德式风格的市政厅式 建筑，其装饰具有欧洲宗教色彩。底层和二层的窗户，皆为落地长窗，两肩并列对称，窗框券状； 顶层中间为哥德式尖顶大门入门的廊柱，具有罗马风格。
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图５．１．６大世界游艺场外立面
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图５．１．７塔楼的计算单元及计算简图
Ｍ（ｋＮ·ｍ）
Ｍ（ｋＮ·ｍ）
图５．１．８在给定轴力下ｘ方向受地震作用时各层柱截面 所受到最大弯矩值及抗弯承载力
图５．１．９在给定轴力下ｘ方向受地震作用时 各层柱截面所受到最大剪力值及抗剪承载力
同时，对塔楼的位移作了分析，第七层屈服强度系数最小，塔楼的薄弱层位移第七层水箱下 面的一层。在７度罕遇地震作用下，薄弱层的弹塑性位移转角约为１／７０，满足现行规范要求；而 在８度罕遇地震作用下，其弹塑性位移转角超过现行规范要求。
从塔楼整体抗震性能来看，按７度抗震设防考虑时，塔楼的柱可按抗震构造要求适当加固， 而对梁除按构造要求加固外，尚需按抗震计算要求加固；按８度抗震设防考虑时，梁和部分柱要 同时按计算要求和构造要求进行加固。此外，环梁系弯剪扭复合受力构件，但采用单向配筋，对 环梁和直梁应分别按计算设计和概念设计要求进行抗震加固。
此次改建在Ａ块西侧中间部位增设了一个三跑木楼梯，并在此楼梯的南侧安装～部电梯； 在Ｄ块增建了一两跨四层的钢筋混凝土梁板柱结构及西北角一室外钢筋混凝土楼梯。Ｅ块为 增建的三层混凝土、砖、木混合结构，屋面为钢筋混凝土平屋面，作为４块房屋的晒台，可容纳 百余人，是观光黄浦潮的胜处。Ｆ块为增建的一层开水房。１９３７年的改建特点是较多地采用 了钢筋混凝土构件，但所用的混凝土强度较低。抗战期间该楼被汪伪政府占领。新中国成立 后，政府将通商银行中的官僚资本没收，作为公股，成为最早一家公私合营银行；１９５２年这幢大 楼则交由上海市长江轮船公司使用。该公司利用原建筑层高较高的特点，陆续在内部搭建阁 楼，并在Ｄ块部分屋顶增设一钢结构通讯塔。２０世纪７０年代末，在原一层开水房上面又增建 二层，并在开水房的北侧搭建一两层房屋（Ｇ块）。１９８９年，在原有房屋的西侧又建造一变电 所，并在变电所上面建有一小办公室。同年，在Ｃ块的二层房屋上面用轻型钢屋架、木板屋面 增建一层作为会议室。
５．１．３优秀历史建筑检测评定的难点和特色
５．１．３．１基本信息的获取 优秀历史建筑的检测评定，首先需要查清拟检测的优秀历史建筑原始建筑风貌及其建筑历
史沿革，改建、扩建、使用情况和结构承重体系。 由于很多优秀历史建筑建造年代较久，且历经时代变迁，原始房屋设计图纸和房屋档案材料
已缺损不全甚至无法查找。因此，有时必须通过现场实地测绘和调查，绘出建筑平面图和主要立 面图及有保护价值建筑的装饰图案；通过调研查清建筑物增建、改建的状况，去伪存真，保护原 貌。下面举二例说明。
计算结果表明，】，方向因无矩形柱对塔下部四层的支撑作用，其基频略低于Ⅸ方向，塔楼第 七层（水箱层）柱底正好处于第二阶振型节点上及第三、四、五阶振型的波峰处，因此，高阶振型对 第七层柱影响较大。塔楼下部柱的配筋有图纸参考，上部四层无图纸。经实测截面尺寸、混凝土 强度和钢筋根数及强度，按上海Ⅳ类场地土，根据现行建筑抗震设计规范，采用振型分解法，计 算出在柱的轴压比为０．０２—０．３５条件下横向和纵向各柱所受到最大弯矩及抗弯承载力、最大剪 力和斜截面抗剪承载力。计算表明，在７度多遇地震作用下，各层柱正截面抗弯承载力和柱斜截 面抗剪承载力尚能满足要求；而在８度多遇地震作用下，塔楼第一和第五至第七层柱正截面承载 力不满足计算要求，第六、第七层柱斜截面承载力显得不足（图５．１．８、图５．１．９）。