從結構綜合抗震能力的角度審視既有房屋的抗震鑒定

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[摘要] 在近期頻繁的地震地質災害面前，地震災害對建筑物破壞所引起的人員傷亡已經(jīng)得到全社會的關注和重視。面對眾多存在隱患的建筑物，抗震鑒定工作的重要性和必要性已經(jīng)愈來愈突顯出來。建筑的結構類型、建造年代、使用維護情況、施工質量等情況的不同，抗震能力也有較大不同，在抗震鑒定實際工作中，由于現(xiàn)場檢測、鑒定條件所限，規(guī)范中鑒定程序規(guī)定的每一條要求往往不都是顯而易見的，比如砌體結構的構造柱、圈梁配置；樓、屋蓋的支撐長度等等，這就需要鑒定人員通過結構的綜合抗震能力分析確定鑒定結果。從結構綜合抗震能力的角度審視既有房屋的抗震鑒定，把握綜合抗震能力這個著眼點，采用逐級鑒定方法，根據(jù)建筑結構的本身特點，可提高抗震鑒定的效率和可靠性。

[關鍵詞]綜合抗震能力，抗震鑒定

中圖分類號：TU317.9           文獻標識碼：               文章編號：

A general seismic capacity of existing buildings perspective of seismic appraisal

Wang Lu，Cai Qi

（Beijing Municipal Engineering Research Institute，Beijing 100037，China）

Abstract：geological disasters such as earthquakes frequently occurred recently, the damage of buildings caused by earthquakes has been paid attention of the whole society. faced the buildings with seismic risks, the importance and necessity of seismic appraisal was increasingly prominent. because of different structure types, building ages, use and maintenance conditions, construction quality, different buildings have quite different seismic ability. in practical seismic appraisal work, because limited conditions of on-site detection or seismic appraisal, not every requirements in specifications are obviously, such as constructional columns and ring beams in masonry structural; the length of the roof supported, etc, the personnel who analyzed the results of seismic capacity to determine the seismic capacity of existing buildings by way of structural general seismic capacity. from a general seismic capacity of existing buildings perspective of seismic appraisal, and grasp the focus integrated seismic capacity, using step by step identification method, based on characteristics of the building structure itself, can improve the the efficiency and reliability of seismic appraisal.

Keywords：general seismic capacity，Seismic appraisal

0 概述

在近期頻繁的地震地質災害面前，地震災害對建筑物破壞所引起的人員傷亡已經(jīng)得到全社會的關注和重視。但是，包括學校房屋在內的公共建筑中，仍然存在相當一部分未考慮抗震設防,有些雖然考慮了抗震設防,但不能滿足重點設防類設防要求。

面對眾多存在抗震隱患的建筑物，抗震鑒定工作的重要性和必要性已經(jīng)愈來愈突顯出來。另一方面，鑒于現(xiàn)有需要抗震鑒定的建筑數(shù)量很大，建筑的結構類型、建造年代、使用維護情況、施工質量等情況的不同，抗震能力也有較大不同，需要有經(jīng)驗、掌握抗震鑒定概念的抗震鑒定人員以實用、可靠、經(jīng)濟的原則根據(jù)實際情況區(qū)別對待和處理，使之在現(xiàn)有的經(jīng)濟技術條件下盡可能達到最大可能達到的抗震防災要求。

在抗震鑒定實際工作中，由于現(xiàn)場檢測、鑒定條件所限，規(guī)范中鑒定程序規(guī)定的每一條要求往往不都是顯而易見的，比如砌體結構的構造柱、圈梁配置；樓、屋蓋的支撐長度等等，這就需要鑒定人員通過結構的綜合抗震能力分析確定鑒定結果。

1 抗震鑒定一般步驟

現(xiàn)有建筑的抗震鑒定是對房屋的實際抗震能力、薄弱環(huán)節(jié)等整體抗震性能做出全面正確的評價。除確定建筑物抗震設防類別、后續(xù)使用年限即抗震鑒定類別（分A、B、C三類）外，還應包括下列步驟：

1.1 收集原始工程資料

抗震鑒定應充分了解原始工程資料，如勘察報告、施工圖、施工記錄和竣工圖等工程驗收資料，確定建筑的場地類別、地震分組等信息。資料不全時，要有針對性的進行必要的補充實測。

1.2 建筑現(xiàn)狀調查

了解實際情況與原始資料相符合的程度、施工質量和維護及改變使用功能的等狀況；并注意有關非抗震質量問題。

1.3 建筑結構現(xiàn)場檢測

應根據(jù)對建筑工程現(xiàn)場的檢查情況和檢測的目的，制定檢測方案和實施現(xiàn)場檢測。針對不同建筑的特點，通過相應的檢測手段掌握建筑相關參數(shù)，包括建筑物的使用荷載、損傷等必要參數(shù)，為下一步對建筑的綜合抗震能力分析做準備。

1.4 綜合抗震能力分析

依據(jù)各類建筑的特點，包括結構體系、結構布置、材料強度、整體性連接構造、局部易損易倒構件等因素和抗震承載力結果，采取抗震概念的宏觀判斷和通過關鍵參數(shù)數(shù)值判斷的綜合鑒定方法。因此，抗震鑒定的關鍵就是結構的綜合抗震能力分析。

1.5 鑒定結論與治理建議

對建筑整體抗震性能做出評價后，還應對不符而鑒定標準要求的建筑提出相應的維修、加固、改造或更新等抗震減災建議。

2 從結構的綜合抗震能力考量抗震鑒定結論

以往的抗震鑒定偏重于構件、局部的鑒定，缺乏總體抗震性能的判斷。只要某部位不符合鑒定要求，則認為該部位需要加固處理，增加了房屋加固面積；或者鑒定后形成新的薄弱環(huán)節(jié)，抗震安全性仍不能保證。

要強調整個架構總體上所具有的抗震能力，并把結構構件分為具有整體影響和局部影響兩大類，予以區(qū)別對待。前者不符合鑒定要求時，則對綜合抗震能力影響較大；后者不符合抗震鑒定要求時只影響局部，有的在判斷總體抗震能力時可予以忽略，只需進行局部構造加強處理。

綜合抗震能力還意味著從結構布置、結構體系、抗震構造、抗震承載力幾個側面進行綜合考慮。

2.1 結構布置對綜合抗震能力的影響

建筑結構布置規(guī)則與否的劃分包含諸多因素，抗震鑒定中遇到不規(guī)則的建筑時應注意提高有關部位的抗震鑒定要求；反之，則可全局考慮鑒定要求在綜合抗震能力中的影響。

結構布置規(guī)則性劃分沿高度方向的舉例如下：

1) 突出屋面的小建筑尺寸不大，局部縮進的尺寸也不大；

2) 抗側力構件上下連續(xù)、不錯位，無抽梁、柱、墻的現(xiàn)象，且橫截面面積的改變不大；

3) 相鄰層的質量變化不大；

4) 相鄰層的剛度及連續(xù)三層的剛度變化平緩；

5) 相鄰層的樓層受剪承載力變化平緩等。

結構布置合理性劃分沿水平方向的舉例如下：

1) 平面上局部突出的尺寸不大；

2) 抗側力構件、質量分布在本層內基本對稱；

3) 抗側力構件呈正交或基本正交分布，使抗震分析可在兩個主軸方向分別進行；

4) 樓蓋平面內無大洞口，抗震橫墻間距滿足要求，可不考慮側向力作用下樓蓋平面內的變形。

2.2 結構體系對綜合抗震能力的影響

檢查現(xiàn)有建筑的結構體系是否合理，可對其抗震性能的優(yōu)劣有初步的的判斷?？芍饕獧z查如下內容：

1) 各種結構類型的建筑適用高度；

2) 豎向構件上下連續(xù)；

3) 注意可能引起整個結構失效的關鍵構件；

2.3 抗震構造對綜合抗震能力的影響

建筑結構的多個構件之間要形成整體受理的空間體系，結構整體性的強弱直接影響結構的抗震性能。整體性連接主要包括：

1) 裝配式樓、屋蓋自身連接的可靠性；

2) 樓、屋蓋與大梁和墻（柱）的連接；

3) 墻體、框架等豎向構件自身連接的可靠性。

2.4 抗震承載力對綜合抗震能力的影響

抗震承載力是判定結構抵抗地震作用重要的指標。在抗震鑒定中，抗震承載力結果可以作為抗震綜合能力判定的主要但非唯一的依據(jù)?？拐鸪休d力驗算方法除建筑抗震鑒定標準中涉及的樓層平均抗震能力指數(shù)、樓層綜合抗震能力指數(shù)、墻段綜合抗震能力指數(shù)等方法外，還可以運用PKPM等建筑結構輔助設計軟件建模計算。

抗震鑒定時，若結構現(xiàn)有抗震承載力較高，則除了保證結構整體性所需的構造外，延性方面的構造鑒定要求可視情況調整降低；反之，現(xiàn)有抗震承載力較低，則可用較高的延性構造要求予以補充。

其中，結構的現(xiàn)有承載力取決于：

1) 長期使用后材料現(xiàn)有的強度標準值；

2) 構件（包括鋼筋）扣除各種損傷、修飾后實際具有的尺寸和截面面積；

3) 構件承受的重力荷載代表值。

3 實例

3.1 建筑概況

某教學樓建于上世紀80年代，建筑面積約1800㎡，平面布置呈“L” 形。該建筑物樓、屋面均采用鋼筋混凝土預制板，構造柱和圈梁設置情況不明。該教學樓主體為地上4層磚砌體結構，層高3.6m，建筑總高15.2m，屬縱橫墻混合承重體系，外墻厚度均為370mm，內墻厚度均為240mm.，屋面為上人屋面。教室橫墻間距9.6m，縱墻間距6.6m。砂漿強度均為M10.0（10.0kN/mm2），磚強度均為MU7.5（7.5kN/mm2）。樓面恒載為5.0kN/㎡（包括樓板自重），活載為2.0kN/㎡；樓梯間恒載為6.0kN/㎡（包括梯板自重），活載為2.0kN/㎡；屋面恒載為6.0kN/㎡（包括樓板自重），活載為2.0kN/㎡。平面布置見圖1。

圖1  教學樓首層平面圖(mm)

3.2 抗震鑒定

根據(jù)抗震鑒定的一般程序，先確定建筑抗震設防類別為乙類，抗震鑒定類別為B類。

3.2.1 一級抗震鑒定

分別對建筑的結構體系、結構布置、材料強度、整體性連接構造、局部易損易倒構件按照抗震鑒定要求進行鑒定。

不符合一級鑒定的項目有：抗震橫墻間距；未查明的項目有：圈梁設置；梁的支承形式及長度；縱橫墻交接處有鋼筋拉接設置。

3.2.2 二級抗震鑒定

對于B類建筑，抗震承載力驗算一般采用規(guī)范法。通過PKPM建模計算。根據(jù)抗震結果，綜合考慮一級抗震鑒定中結構體系、結構布置、材料強度、整體性連接構造、局部易損易倒構件對建筑抗震承載力的影響，分析建筑的綜合抗震能力。

PKPM建模驗算抗震承載力所需尺寸、材料強度、荷載、地質情況等參數(shù)均根據(jù)工程鑒定檢測結果取值。建筑首層抗震承載力驗算結果見圖2。

圖2  教學樓首層抗震承載力驗算結果

3.3 抗震鑒定結論

根據(jù)抗震承載力驗算，建筑首層大部分墻段的結構抗力與效應之比小于1.0，則該層墻體截面抗震承載力不滿足要求。并且，綜合一級抗震鑒定中結構體系、結構布置、材料強度、整體性連接構造、局部易損易倒構件的鑒定結果，構造措施未能對抗震承載力有效加強。故，該建筑抗震鑒定結果為不滿足抗震要求，建議對抗側力構件進行加固處理。

4 結語

《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-2009)中的“綜合抗震能力指數(shù)”，就是力圖使綜合抗震能力的判斷有個相對的數(shù)量尺度。

抗震鑒定工作本身所具備的特點決定了其是一項以實用、可靠、經(jīng)濟為原則，綜合各方面因素，同時考量建筑個體差異與建筑內部各構件之間協(xié)同工作共同抵御地震作用的復雜工作。

從結構綜合抗震能力的角度審視既有房屋的抗震鑒定，把握綜合抗震能力這個著眼點，采用逐級鑒定方法，根據(jù)建筑結構的本身特點，可提高抗震鑒定的效率和可靠性。

參考文獻

[1] 邸小壇，高小旺. 建筑結構工程檢測鑒定手冊[M].1版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008

[2] GB50023-2009建筑抗震鑒定標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009

[3] GB50011-2010建筑抗震設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010