試析多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測方法

劉子義

摘 要：隨著經濟的不斷發展，城市規模在不斷的擴大，城市人口也在不斷的增加，在這樣的大環境下，城市人口的密度有了顯著的上升。人口密度的增加使得地震的危害有了進一步的加劇，所以在城市建筑的建設時，做好建筑物的震害預測有著非常重要的意義。就目前的建筑實踐來看，多層鋼筋混凝土框架房屋已經成為了城市建筑的主流，所以從此類建筑的震害預測入手進行房屋抗震減災的分析現實意義顯著?；诖耍疚木投鄬愉摻罨炷量蚣芊课莸恼鸷︻A測方法做出探討，目的是要提升建筑物抗震能力，從而提高其安全性。

關鍵詞：鋼筋混凝土框架；房屋；震害；預測方法

中圖分類號：TU973 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0115-01

地震是一種瞬時性特點比較突出的自然災害，此種災害的破壞性極強，對人類的危害特別大。就目前現狀來看，地震的發生具有不可控性，所以要進行地震災害的預防或者是減輕，只能從工程抗震和防震減災兩方面進行。在一系列的抗震實踐研究中發現，采取一些工程抗震或者是防震的措施可以有效提升抗御地震的綜合能力，從而達到災害減輕的目的。對于建筑物而言，積極的做好震害預測并針對震害進行建筑物標準的提升是減輕地震災害的有效措施，所以強化建筑物震害預測的方法研究現實意義巨大。

1 多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測方法簡述

1.1 多層鋼筋混凝土框架房屋的震害等級劃分

從目前的實際情況來看，要進行多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測，首先要對震害等級進行明確的劃分。就目前社會對多層鋼筋混凝土框架房屋的震害等級劃分來看，主要分為基本完好、輕微損壞、中等破壞、嚴重破壞和倒塌五個級別。在等級劃分中，一般需要計算出樓層層間的屈服強度系數，這樣便可以確定鋼筋混凝土框架結構的延伸率，根據延伸率的范圍，建筑的震害等級可以得到有效的確定。表1表示的是延伸率和震害等級的關系。（延伸率用u表示）

1.2 層間屈服強度計算

在上文提到，要對多層鋼筋混凝土框架房屋的震害等級進行確定，樓層層間的屈服強度是一個重要的因素，而層間屈服強度是需要通過計算進行確定的。從目前的實際研究來看，層間屈服強度的需要在固定公式的基礎上進行，而其公式為：

在這個公式中，Vy表示的是框架層間的屈服剪力，m表示的是結構每一層的柱子根數，Vy（i）表示的是框架中某一層第i根柱的屈服強度。簡言之，計算出層間屈服強度，建筑震害等級的劃分會更加的可靠。

1.3 薄弱樓層的確定

在進行多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測時，薄弱樓層是需要進行重點關照的內容，所以在整體結構當中，需要對薄弱樓層進行確定。從目前的研究實際來看，薄弱樓層的確定主要是根據屈服強度系數進行確定。在目前的研究中，屈服強度的系數指的是框架結構中樓層實際的屈服強度和彈性反應地震剪力的比值。從具體的研究實踐總結來看，在屈服強度系數沿高度均勻分布的框架結構當中，結構薄弱層一般取底層，而對于分布不均勻的框架結構，結構薄弱層一般取屈服強度系數最小的樓層。

1.4 樓層延伸率的確定

在上文提到過，多層鋼筋混凝土框架房屋的震害等級確定需要以延伸率為基準進行確定，所以在具體的延伸率確定中，按照固有的模式將延伸率計算出來即可。

1.5 框架結構破壞程度的確定

在目前的框架結構破壞程度確定中，采用的最普遍的標準就是在地震作用下產生的樓層最大延伸率。換言之就是在發生地震后，樓層的最大延伸率是確定框架結構破壞程度的基準。在具體的破壞程度確定中，需要按照延伸率的計算方法求解出框架結構在兩個主軸方向上的樓層最大延伸率，然后取其中的最大值作為建筑破壞等級確定的最大延伸率。在建筑物的抗震實際中，最大延伸率可以確定其破壞程度，但是施工質量、建筑物現狀以及設防烈度等會影響到其抗震能力，所以需要在綜合基礎上對其進行判斷修正。

2 多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測結果及分析

2.1 層鋼筋混凝土框架房屋概況

以某市某街道的多層鋼筋混凝土框架房屋為研究對象。在此街道的轄區內，共有156幢多層鋼筋混凝土框架房屋，其基本信息為：建筑總面積374396.48m2，在這些建筑中，61%是住宅以及辦公樓，17%是廠房，12%是商業用房，9%是教學用房，剩下的1%用于其他。這些建筑建成于60至90年代，樓層在3至9層之間。

2.2 多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測結果及分析

從此區域的建筑實際分析來看，根據上文中的預測方法對建筑進行判斷，發現建筑在50年期限中可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度為7度。而在這樣的烈度條件下，這些建筑達到或者是超過嚴重破壞程度的建筑僅有0.2%。其他建筑均已基本完好為主。當地震烈度提升到8度的時候，這些建筑中達到中等破壞程度的所占比例上升至82.7%，而當地震烈度為9度的時候，建筑的嚴重破壞程度上升至50%以上。由此可見，此區域的建筑在震害抗御方面的能力還是比較弱。另外，從實際分析的結果來看，在同級別的地震烈度下，樓層的破壞大都發生在底層，由此可見框架的薄弱層集中在了建筑底部，所以在進行抗震設計和加固的時候，必須要對框架底部的抗震能力進行提升。

3 結語

地震在目前的社會會生活中會產生嚴重的危害，尤其是在人口密度加劇的情況下，地震的危害會進一步的提升。所以積極的探討多層鋼筋混凝土框架房屋的震害預測方法并在建筑實踐中進行運用，可以有效提升建筑的抗震能力。

參考文獻

[1]李蔥蔥，馬東輝，王志濤.基于IDA的群體典型框架結構的震害預測研究[J].中國安全科學學報，2013，04：127-132.

[2]吳兆旗，姜紹飛，林冬勇，艾武福.鋼筋混凝土結構建筑群震害快速預測方法[J].福州大學學報（自然科學版），2013，04：771-775.

[3]曲哲，楊永強.尼泊爾自建民居在2015年地震序列中的震害[J].地震工程與工程振動，2015，04：51-59.

[4]張利軍，母傳偉.高層框架結構建筑震害預測矩陣分析[J].中國科技信息，2015，21：114-115+97.

[5]林世鑌，謝禮立.基于能力譜的建筑物抗震能力研究——以汶川地震兩棟鋼筋混凝土框架結構抗震能力分析為例[J].土木工程學報，2012，05：31-40.