鋼筋混凝土房屋抗震鑒定的評估體系探討

黃亮達

地震災害是迄今為止人類仍難以抗拒的自然災害，地震傷亡人數較多的重要原因是房屋質量較差。隨著社會和經濟的發展，地震將成為特別嚴重的災難，尤其是在人口密集和日益復雜的生命線系統，現代化城市生命線工程中，其災難性后果更不堪設想。

1 鋼筋混凝土房屋的抗震特點

1)隨著層數的增加，水平荷載的影響增加速度要比豎向荷載增加的快。這是因為豎向荷載及其引起的內力隨著高度的變化，依據線性比例增加，但水平荷載沿高度非均勻的分布荷載，高度越高荷載就越大(風荷載和地震荷載均如此)，它們形成的結構內力和高度的平方成正比。2)任何材料承受大部分拉壓時，可以充分利用其強度而彎曲，這不能將材料的潛力全部發揮出來。這是因為軸心受力較偏心受力或者受彎更合理。軸向力構件的應力均勻地分布在截面，整個材料強度得到充分利用，但是截面的彎曲應力分布很不均勻，除了上下邊緣達到強度的指標外，中間部分的材料沒有充分發揮作用。

2 評估體系設計

因為地震作用的不確定性和復雜性，結構模型假設與實際情況的差異，以及目前的研究和實驗水平還很難準確地模擬地震的作用，從而使該結構計算實際抗震能力與計算所得的結構抗震能力有著些許差異。因此，抗震設計在很大程度上是一個近似的估算而已，精確計算沒有實際的意義。“概念設計”是建筑結構的宏觀規劃，布局和外觀，選型，結構系統，材料，構造設施等非結構性的規定。在抗震設計中，概念設計更重于計算和驗算，因為它可以更好地反映抗震設計思想，根本上解決了總體方案和抗震設計原則，從而避免了盲目的計算工作。概念設計是比較定性領域。抗震規范定義的抗震設防烈度是一個綜合指數，包括四個條件:抗震強度，抗震變形性能，結構布置及結構體系，抗震構造。其中，前兩個可用定量計算以便控制;后兩者給出定性評估。為了簡化鑒定，本文利用抗震設計理念，根據現有的鋼筋混凝土房屋抗震的特點，參考現行的GB 50023-95建筑抗震鑒定標準中鋼筋混凝土多層房屋的識別方法，使用兩個不同等級水平的評估方法，建立評估體系。第一個層次的評估簡單方便，實行總體結構宏觀控制的鑒定可以從抗震概念鑒定的角度，只考慮建筑結構的構造措施這一要求。第二個層次的評估，在做出抗震評估計算時可以在原圖紙設計或竣工圖上表示的構件截面，混凝土強度，配筋詳圖等上進行，依據抗震能力指數作為指標進行評定，考慮結構的構造影響。建筑可以被確定為滿足抗震要求則必須符合第一級評估的各項要求時。除了具體要求外，當不符合第一階段要求時，還可以進行第二級別的鑒定。

3 鋼筋混凝土房屋抗震鑒定的第一級評估

1)結構體系的評估。a.平面對稱簡單，凸出的部分短，簡單立面輪廓，階梯變化不超出一定比例(不包括凸出的樓電梯間);質量，剛度和強度隨著高度沒有太大的變化。b.在建筑的長寬方面的比例不大于6.0。房屋結構方面的高寬比例對于框架結構不超過4，框架—抗震墻結構不超過5，抗震墻結構不大于6。建筑物的長寬比和高寬比的限制是結構剛度，整體穩定性，承載能力和經濟合理性宏觀控制。限制建筑物的高度與寬度的比例，這就限制了地震作用下橫向位移，減少地震的傾覆作用。c.抗震結構體系符合嚴格的樓蓋表面的平面剛性，以確保其結構中的垂直構件承受水平力是據其抗側力剛度分布的，這樣結構可以具有完整性。d.結構主軸方向的側向剛度平衡可以有效的控制結構的扭轉效應，由于地震的作用，其傳遞的途徑也比較清楚，結構體系有多道抗震設防。e.框架結構肩，雙向框架，裝配式框架，有整體鑄造節點。f.框架—抗震墻結構中，均勻、對稱、分散、周邊的抗震墻布置。對現澆或疊合梁板抗震墻之間樓，裝配式樓蓋不大于3，屋蓋的長寬不超過4。2)梁，柱，墻，混凝土強度實際要求達到不應小于C18。3)抗震構造措施。當前的抗震設計規范在建設的重要性的基礎上分為四類，即特殊要求的建設，全國城市的生命線地震工程的施工，一般建筑和次要建筑。對特殊要求的建筑物，需要有專門研究抗震設計。重點建設抗震設防城市的生命線工程，它是增強抗震措施等級而不是要增強地震的作用水平，規范中抗震措施的提高就是增加結構的整體性，變形能力和建筑的總體抗震能力。一般的建筑物，仍然使用設防烈度設計。次級建筑是為了減少地震措施的要求。當今的混凝土房屋多是乙類或者丙類建筑。丙類建筑要求框架結構的抗震等級是二級，在框架抗震墻結構中，框架的抗震等級為四級，抗震墻的抗震等級是二級，抗震墻結構的抗震等級是四級。在一類建筑中，框架結構的抗震等級是二級，框架抗震墻結構中，框架的抗震等級是二級，抗震墻的抗震等級為二級，抗震墻結構的抗震等級為二級。

4 鋼筋混凝土房屋抗震鑒定的第二級評估

當難以達到第一級評估時，根據現在的鋼筋混凝土房屋的特點，可以使用以下兩種方法，第二級別的評估來判斷。

1)方法一:在當前的“建筑抗震鑒定標準”中規定的多層混凝土房屋的二級鑒定的方法，在進行第二級評估時可以使用樓層綜合抗震能力指數法。第二級評估的步驟是:選擇具有代表性的平面結構，計算樓層現有的受剪承載力;然后綜合考慮結構的抗震能力指數;最終判斷抗震性能。

2)方法二:依據現有的鋼筋混凝土房屋的特點，建筑結構在位移基礎上的抗震設計理念，按照現行的建筑抗震標準設防目標的要求，采用計算機進行分析，通過建筑抗震設計規范中的相關方法進行第二級評估。近年來，基于建筑抗震行為的設計思想引起了世界各地學者的廣泛關注，改變了傳統的以力量為基礎的設計，形成了如今以變形為主的設計思想，建筑的行為水準和結構變形的關系更加緊密。例如，鋼筋拉伸斷裂是受到了極限拉應變控制，根據墻板開裂的位移角的大小來控制其橫向位移，鋼筋混凝土的極限壓應變約束著混凝土的受壓破壞等，同時，鋼筋混凝土構件屈服之后的抗剪強度和構件的變形有著較大的關系，這就表明建筑結構在設計地面運動下的變形值都能較好的展現建筑結構的水平。可以歸納為建筑行為的抗震設計最終會歸為結構變形的抗震設計。按現行抗震設計規范，對建筑不需考慮“大震不倒”的第三水準，即不需對結構作出罕遇地震作用下的抗震性能評價，不需驗算罕遇地震作用下的彈塑性層間位移，只需作彈性層間位移驗算。在結構抗震設計中，衡量結構破壞程度和性能水平的重要指標是結構的層間變形，根據當前的抗震設計規范，可以不用考慮建筑“大震不倒”的第三水準和性能水平的重要指標。

［1］張敏政.近年地震震害的幾點啟示［J］.工程抗震，2001(1):11-15.

［2］張國軍，劉伯權，李應斌，等.抗震結構破壞準則的研究進展［J］.四川建筑科學研究，2002，28(3):68-71.

［3］趙永船，鐘 銘.鋼筋混凝土橋墩震后損傷評估研究進展［J］.山西建筑，2010，36(10):61-62.