抗震設(shè)防標準與結(jié)構(gòu)抗震安全性(已修改)
2025-01-24 13:39 本頁面
【正文】 抗震設(shè)防標準與結(jié)構(gòu)抗震安全性 高小旺 王菁 肖偉 孟鋼 王巍 周曉夫 （中國建筑科學(xué)研究院） 提 要 ? 工程結(jié)構(gòu)采用的抗震設(shè)防標準對于其安全水平是至關(guān)重要的。本文采用投入－效益的工程決策分析方法，對不同重要性建筑的抗震設(shè)防標準進行了探討，對《建筑抗震設(shè)防分類標準》 GB50223－ 95中的乙類建筑是否較丙類建筑提高和降低地震作用進行抗震截面驗算等作了工程投入和地震損失分析，提出了不同重要性的建筑抗震設(shè)防的最佳標準。 關(guān)鍵詞 工程決策 重要建筑 設(shè)防標準 前言 ? 工程結(jié)構(gòu)抗震的安全性與抗震設(shè)防標準 、結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計和施工等諸多因素有關(guān) 。 在這其中 ， 抗震設(shè)防標準的確定是非常關(guān)鍵的 。從一定意義上講 ， 抗震設(shè)防標準決定著工程結(jié)構(gòu)抗震安全水平 。 抗震設(shè)防標準既包括一個城市的設(shè)防烈度或地震動參數(shù) ， 又包括不同重要性工程因其使用功能的重要性而應(yīng)采用不同的設(shè)防標準 。 ? 圍繞較正確地確定抗震設(shè)防標準，國內(nèi)外學(xué)者進行了一系列的研究，適應(yīng)地震作用隨機性的特點，采用概率方法確定抗震設(shè)防標準是較為合適的 。 ? 采用投入－效益的工程決策分析方法，對城市抗震設(shè)防標準的若干問題進行了分析 。 建筑重要性分類： 甲類建筑 —— 特殊要求的建筑，如遇地震破壞會導(dǎo)致嚴重后果的建筑等； 乙類建筑 —— 國家重點抗震城市的生命線工程的建筑 ， 主要指使用功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)的建筑； 丙類建筑 —— 地震破壞后有一般影響及其它不屬于甲 、 乙 、丁類的建筑； 丁類建筑 —— 次要的建筑 ， 如遇地震破壞不易造成人員傷亡和較大損失的建筑 。 ? 對乙類建筑中的第 1類和第 2類是否僅提高一度采取抗震構(gòu)造措施 ， 以及對于丁類建筑降低一度采取抗震構(gòu)造措施 ， 是否為最優(yōu)的抗震設(shè)防標準 ， 尚需進一步探討 。 工程抗震設(shè)防標準決策分析方法概要 ? 確定合理的抗震設(shè)防標準 ， 必須建立在對一個城市或地區(qū)的地震危險性和對不同烈度地震作用下造成損失 (包括直接損失和間接損失以及人員傷亡等 )的科學(xué)分析基礎(chǔ)上 。 ? 采用抗震設(shè)防 — 效益分析方法來確定工程抗震設(shè)防標準 ， 需要建立目標函數(shù) ， 使之取極值求得最佳決策 。目標函數(shù)可為期望的總損失 ， 則極值為最??；也可為效益 ， 則極值為最大 。 抗震設(shè)防標準的最佳取值 ， 可為按某一設(shè)防烈度建造房屋和工程的投入與 50年內(nèi)該城市或地區(qū)在各種不同烈度地震作用下的期望損失之和 W(I)為最小來確定 .可用下列公式表示 : W(I)→min (2) 式中 R(I)—— 該城市或地區(qū)以 I烈度作為設(shè)防烈度的工程投入； P(i)—— 該城市或地區(qū) I烈度的出現(xiàn)概率； S1(I)—— 該城市或地區(qū)以 I烈度作為設(shè)防烈度時 ， 不同地震烈度作用下的直接損失 (主要包括工程結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)內(nèi)部財產(chǎn)的損失 )； S2(I)—— 該城市或地區(qū)以 I烈度作為設(shè)防烈度時 ， 不同地震烈度作用下的間接損失 (包括停水 、 停電 、 火災(zāi)和停產(chǎn)的損失 )； S3(I)—— 該城市或地區(qū)以 I烈度作為設(shè)防烈度時 ， 不同地震烈度作用下的人員傷亡損失 。 (1) S3(I )]S2(I ))()[(R(I)W (I)1161 ???? ??ISiPi 其分析方法可概括為圖 1所示的框圖。 某城市的地震危險性分析結(jié)果 工程結(jié)構(gòu)宜損性模型 以某一地震烈度作為抗震設(shè)防烈度的工程造價 不同強度地震作用下該市地面破壞效應(yīng)和對工程結(jié)構(gòu)的影響
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