基于能力谱的建筑物抗震能力研究——以汶川地震两栋钢筋混凝土框架结构抗震能力分析为例

建筑物抗震能力是抗震设计、鉴定加固和地震风险评估的基础,以往的研究大多集中于建筑物震害预测,而非着意于它们的抗震能力,更不能给出定量指标以衡量抗震能力。采用Push-over分析方法得到的能力谱进行抗震能力研究,基于性态设计的思想给出建筑物相对抗震能力的定义,建立能力谱与抗震能力指数的关系,采用定量指标评定建筑物在不同地震作用下的相对抗震能力,并获得定性的性态描述;再根据建筑物达到预期设防水平的能力给出建筑物绝对抗震能力的定义,对能力谱进行等面积双线性化形成滞回模型,建立滞回面积与建筑物绝对抗震能力的关系,可以不依赖于地震作用评估建筑物的绝对抗震能力,不仅能够比较不同建筑物抗震能力的差异,还能估计建筑物实现预期设防水平的能力。以汶川地震中一栋倒塌、一栋严重破坏的钢筋混凝土框架结构抗震能力分析为例,通过抗震能力分析结果和实际震害的对比论证了该方法的有效性。     

防震减灾的若干问题

位于地震区的城市,必须充分考虑防震减灾的对策,以保障人民生命财产的安全.本文拟就防震减灾方面所涉及的某些理论、概念、措施进行讨论,并明确指出:现行抗震规范关于地震作用及设防三水准要求的阐述应当修正;主张"优化设防烈度"的观点没有意义;建筑物抗震设防等级是反映结构安全度的不同要求,与地震概率无关;建筑使用年限的长短,并不能代表使用功能的重要性;避免人员伤亡和减轻经济损失是抗震设防的目标;震害预测是为抗震设防服务的,只有预测设防烈度作用下的震害情况才有意义;震害预评估并非评估城市抗震能力的依据;震前防震减灾对策及震后启动救灾的应急手段是编制城市防震减灾规划的主要内容,也是城市避免或减轻地震灾害的有力保证.     

地震后重建农房再震时的震害调查及分析

结合某地区地震实情 ,对震后重建农房再震时的震害进行了考察分析 ,提出了今后地震设防区农房建造时的几点意见和可行的管理措施 ,以提高地震设防区新建房屋抗震能力 ,减轻地震灾害     

地震作用下地下工程灾害风险集成化管理研究

以区域灾害系统理论为指导,综合分析地下工程震害风险的不确定性特征与内涵,给出震害风险处置的整体性、重要性、层次性及多模型与方法集成运用原则,概念性探讨地下工程地震灾害风险体系,揭示孕险环境、承险体、风险因素、风险事故、风险损失等属性及作用机理,建立基于安全系统工程的地震作用下地下工程风险分析基本程序,设计地下工程地震灾害风险全过程评估与管理模型,提出了基于集成化管理和全寿命管理的地下工程地震灾害的动态集成化风险管理模式,将地下工程震损风险管理的动态性和集成化统一起来,进一步丰富了地震作用下地下工程风险管理理论,为地下工程震损风险管理的研究工作提供理论依据。     

建筑抗震鉴定加固的历史现状和展望

震前对现有建筑物的抗震加固,是减轻地震灾害行之有效的方法之一,它是提高既有建筑物抗震能力最主要的方法,是国家抗震防灾工作的重要组成部分,也是当代土木工程领域发展较快的学科。我国是一个多地震国家,在我国的地震区内,存在相当一部分建筑未考虑抗震设防,特别是唐山大地震以来建筑抗震鉴定、加固的实践与震害经验表明：对现有建筑按现行设防烈度进行抗震鉴定,并对不符合鉴定要求的建筑采取对策和抗震加固,是减轻地震灾害的有效措施。本文就抗震鉴定加固的历史、现状与展望进行系统的论述。     

不同设防水准下场地液化震害风险差异性研究

设防水准是决定液化灾害防御效果的重要因素，但目前不同设防水准下场地液化震害风险差异性认识尚少，以至于我国建(构)筑、公路、铁路、水运、电力等工程领域的抗震规范迄今仍采用基本(中震)地震动作为场地液化震害的设防指标。建立简化模型，以较为成熟和工程上能够接受的场地液化分析方法为基础，推导出基本(中震)地震动、罕遇(大震)地震动和极罕遇(巨震)地震动下场地液化震害风险计算公式，讨论3种设防水准下场地液化震害风险的差异性，并通过2021年我国青海玛多7.4级地震中液化震害现象的对比分析，论证了对场地液化进行大震设防的必要性。研究表明：3种不同设防水准下场地液化震害风险变化显著，随地震动作用水平增大，震害风险明显增强；就我国分布广泛的七度区和八度区内的工程场地来说，以最不利为原则，对于中震作用下接近液化、轻微液化和中等液化的场地，当考虑大震和巨震地震动作用时，场地的液化指数及其概率水平都有大幅提升，液化等级至少提高一级，大部分会提升两级，部分提高三级，发生概率则提高20%～30%，且达到高和极高风险水平；2021年玛多7.4级地震中，液化设防的地震动水平、实际遭受的地震动强度、场地液化部位和程度...     

我国村镇震害特征及房屋结构类型

本文根据我国地震灾害的损失情况,分析我国村镇地区震害特征,对村镇建筑主要结构形式进行抗震性能分析。采用基于设防烈度的震害指标,对结构形式进行抗震能力评价。     

基于震例统计的结构地震易损性分析

我国是一个地震频度高、强度大、震害分布广、震灾极为严重的国家,也是世界上地震灾害最为严重的国家之一。如何防范地震风险、有效降低震害损失成为我国面临的一项长期而艰巨的社会问题。而正确、合理地分析各类建筑物的抗震性能,提高建筑物的抗震能力是减少经济损失的有效途径。本文对已有资料及文献中的各类结构试验分析数据进行统计,并对其进行分类和归纳总结,最后利用MATLAB软件进行结构地震易损性曲线拟合,得到其地震易损性曲线,从而得出结构的整体破坏概率,为后期的地震保险工作积累数据。     

减轻地震震害的几点思考

汶川大地震造成人员财产巨大损失,从震害中反思,总结经验,采取改变地震预报观念为地震预防观念,建立有效的防灾减灾体系,加强抗震防灾宣传,加强地震安全性评价,提高生命线工程以及农村建筑、旧建筑物的抗震能力,严格控制擅自改扩建及违章建筑等措施,可以大大减少地震灾害的损失。     

砖砌体房屋三水准抗震能力判别方法

震前对现有砖砌体房屋抗震能力的判别是对该类房屋采取有效抗震减灾措施的重要依据,对减少该类房屋在地震中的破坏有着重要的实用价值。在我国现有《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023—2009)给出的砖砌体房屋抗震能力指数法的框架下,引入抗震能力系数法,实现与抗震设计规范相对应的砖砌体房屋基于烈度的三水准抗震能力判别方法;将其与地震动参数联系起来,给出地震动参数-破坏状态的对应关系,实现砖砌体房屋基于地震动参数的三水准抗震能力判别方法;对汶川地震中发生震害的一栋砖砌体房屋进行抗震能力判别,与实际震害相比较,吻合得很好,并对其进行了三水准抗震能力的判别,表明该房屋满足抗震设防烈度为VII度时小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防要求,验证了方法是可行和有效的,对同时进行不同设防水准下房屋抗震能力的判别是实用的。     

多层住宅楼房屋震害预测及抗震设计建议

在研究工程结构震害预测的基础上,结合历次震害资料及设计实践,针对不同结构形式多层住宅楼的特点,研究其未来的震害情况,评估并比较抗震性能。     

云南地区村镇木结构房屋震害分析及补救措施

云南是地震多发的省份,通过对云南地区木结构房屋特点的调查,结合木结构房屋在几次地震中的震害表现,分析原因,同时针对当前普通家庭经济情况,在不增加或只增加少量投资的情况下,提出加强木结构房屋抗震措施的几点建议,以提高村镇木结构房屋的抗震性能。     

四川灾区砌体结构房屋震害与中小学建筑的抗震设计

5.12汶川8.0级特大地震造成了巨大的损失,房屋震害严重。应住房和城乡建设部的要求,同济大学组成了房屋应急评估专家组赶赴四川灾区,本文作者参加了第一批房屋应急评估工作。本文介绍了在房屋应急评估工作中所收集到的砌体结构房屋震害情况,并进行了初步分析。结合中小学砌体建筑的抗震设计,对现行规范的若干条文进行了讨论,从提高结构抗震性能的角度提出了一些建议,重点在于保证结构在大震作用下的抗倒塌能力。     

钢筋混凝土框架结构建筑的震害与对策分析

详细分析了钢筋混凝土框架结构体系建筑在地震中的破坏特征、破坏机理,并结合我国目前的抗震设防现状和国外发达国家的抗震经验,给出了提高结构抗震能力的措施,对于提高RC框架建筑的抗震性能和减少或避免地震引起的损失具有一定的指导意义。     

建筑结构震害预测方法研究评述

对现有的建筑结构进行具体分类,针对不同结构类型在地震作用下的受力特点和破坏机理,并结合现行规范的规定,系统详细地总结了相应的震害预测方法。所作的工作对于进行抗震防灾规划和震害预测工作具有较好的参考意义。     

震损建筑抗震鉴定加固中地震作用取值研究

在震损建筑抗震鉴定加固中,有关地震作用取值如何调整是值得深入研究的问题。以均匀Poisson过程描述地震的概率模型,以极值分布反映地震作用的概率分布,给出了地震烈度、地面峰值加速度与水平地震影响系数最大值之间的换算关系及其危险性曲线公式;阐释了等设防烈度原则、等超越概率原则和等重现期原则的基本原理;列出了震损建筑的几种分类方法及类别。基于震损建筑的后续使用年限,提出采用等重现期原则调整其地震作用取值的办法,并列出了具体的计算步骤。研究表明：相比等设防烈度原则和等超越概率原则,等重现期原则更为合理地反映了震损建筑在后续使用年限内遭遇相当设防烈度地震的风险概率,因此更适用于震损建筑抗震鉴定加固中地震作用取值的调整。     

砖石古塔抗震加固对策探讨

砖石古塔为古代高层建筑的杰出代表,由于建造年代久远,大多数古塔都遭受过地震的破坏;为了对其进行有效的抗震保护,需要结合其震害形成机制,探讨相应的加固对策。以时程分析法,对国家级重点文物——陕西西安兴教寺塔在水平和竖向地震共同作用下的地震反应进行分析。结合计算结果,分析其震害形成机制,并提出现存砖石古塔的抗震加固措施。     

传统藏式民居的典型震害及易损性研究

中国西部川、藏、甘、青、滇地区地震频发,藏式民居的震害严重威胁藏民的生命财产安全。为科学评估传统藏式民居的抗震水平,以藏区最为常见的石木结构房屋为主要研究对象,分析其结构组成特征。结果表明,该类结构普遍具有收分墙、木构架和重楼屋盖的结构构造特点,且承重体系混杂。在此基础上,结合2014年康定6.3级地震现场震害调研,总结石木结构的典型震害特征,并探讨其震害原因。广泛收集历年来藏区所遭受的几次典型地震中藏式石木结构的震损数据,统计分析得到了石木结构的易损性矩阵及易损性指数,并与普通砖混结构、钢筋混凝土框架结构的易损性进行对比分析。研究结果表明：藏式民居石砌外墙刚度大、石砌体抗拉和抗剪强度低、房屋整体性差、各部分地震反应不协调以及缺乏专业抗震设计建造,在地震中表现出石砌外承重墙率先震坏、门窗洞口处薄弱且裂缝形态与普通砖混结构显著不同、上层破坏程度大于下层等特点;藏式民居的易损性明显高于砖混结构和钢筋混凝土框架结构,其中外围墙体承重与否对藏式民居的抗震性能有较大影响;建议震害评估或震害预测时将藏式民居单独列为一类考虑。     

砌体结构校舍抗震鉴定与加固对策

2008年汶川地震中中、小学校校舍破坏严重,特别是砌体房屋损失惨重,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。为了提高中、小学校校舍抗震能力,避免灾害的重演,我国政府在全国范围内开展“校舍安全工程”,对所有中、小学校校舍进行抗震鉴定与加固。介绍了笔者参加的江苏省中、小学校砌体房屋抗震鉴定及安全鉴定情况,分析总结了中、小学校砌体校舍房屋存在的主要抗震问题,探讨了砌体房屋校舍的抗震性能及地震中可能的破坏形态。在此基础上,提出了中、小学校砌体房屋针对性的加固对策。