钢筋混凝土房屋抗震鉴定的评估体系探讨

黄亮达

地震灾害是迄今为止人类仍难以抗拒的自然灾害，地震伤亡人数较多的重要原因是房屋质量较差。随着社会和经济的发展，地震将成为特别严重的灾难，尤其是在人口密集和日益复杂的生命线系统，现代化城市生命线工程中，其灾难性后果更不堪设想。

1 钢筋混凝土房屋的抗震特点

1)随着层数的增加，水平荷载的影响增加速度要比竖向荷载增加的快。这是因为竖向荷载及其引起的内力随着高度的变化，依据线性比例增加，但水平荷载沿高度非均匀的分布荷载，高度越高荷载就越大(风荷载和地震荷载均如此)，它们形成的结构内力和高度的平方成正比。2)任何材料承受大部分拉压时，可以充分利用其强度而弯曲，这不能将材料的潜力全部发挥出来。这是因为轴心受力较偏心受力或者受弯更合理。轴向力构件的应力均匀地分布在截面，整个材料强度得到充分利用，但是截面的弯曲应力分布很不均匀，除了上下边缘达到强度的指标外，中间部分的材料没有充分发挥作用。

2 评估体系设计

因为地震作用的不确定性和复杂性，结构模型假设与实际情况的差异，以及目前的研究和实验水平还很难准确地模拟地震的作用，从而使该结构计算实际抗震能力与计算所得的结构抗震能力有着些许差异。因此，抗震设计在很大程度上是一个近似的估算而已，精确计算没有实际的意义。“概念设计”是建筑结构的宏观规划，布局和外观，选型，结构系统，材料，构造设施等非结构性的规定。在抗震设计中，概念设计更重于计算和验算，因为它可以更好地反映抗震设计思想，根本上解决了总体方案和抗震设计原则，从而避免了盲目的计算工作。概念设计是比较定性领域。抗震规范定义的抗震设防烈度是一个综合指数，包括四个条件:抗震强度，抗震变形性能，结构布置及结构体系，抗震构造。其中，前两个可用定量计算以便控制;后两者给出定性评估。为了简化鉴定，本文利用抗震设计理念，根据现有的钢筋混凝土房屋抗震的特点，参考现行的GB 50023-95建筑抗震鉴定标准中钢筋混凝土多层房屋的识别方法，使用两个不同等级水平的评估方法，建立评估体系。第一个层次的评估简单方便，实行总体结构宏观控制的鉴定可以从抗震概念鉴定的角度，只考虑建筑结构的构造措施这一要求。第二个层次的评估，在做出抗震评估计算时可以在原图纸设计或竣工图上表示的构件截面，混凝土强度，配筋详图等上进行，依据抗震能力指数作为指标进行评定，考虑结构的构造影响。建筑可以被确定为满足抗震要求则必须符合第一级评估的各项要求时。除了具体要求外，当不符合第一阶段要求时，还可以进行第二级别的鉴定。

3 钢筋混凝土房屋抗震鉴定的第一级评估

1)结构体系的评估。a.平面对称简单，凸出的部分短，简单立面轮廓，阶梯变化不超出一定比例(不包括凸出的楼电梯间);质量，刚度和强度随着高度没有太大的变化。b.在建筑的长宽方面的比例不大于6.0。房屋结构方面的高宽比例对于框架结构不超过4，框架—抗震墙结构不超过5，抗震墙结构不大于6。建筑物的长宽比和高宽比的限制是结构刚度，整体稳定性，承载能力和经济合理性宏观控制。限制建筑物的高度与宽度的比例，这就限制了地震作用下横向位移，减少地震的倾覆作用。c.抗震结构体系符合严格的楼盖表面的平面刚性，以确保其结构中的垂直构件承受水平力是据其抗侧力刚度分布的，这样结构可以具有完整性。d.结构主轴方向的侧向刚度平衡可以有效的控制结构的扭转效应，由于地震的作用，其传递的途径也比较清楚，结构体系有多道抗震设防。e.框架结构肩，双向框架，装配式框架，有整体铸造节点。f.框架—抗震墙结构中，均匀、对称、分散、周边的抗震墙布置。对现浇或叠合梁板抗震墙之间楼，装配式楼盖不大于3，屋盖的长宽不超过4。2)梁，柱，墙，混凝土强度实际要求达到不应小于C18。3)抗震构造措施。当前的抗震设计规范在建设的重要性的基础上分为四类，即特殊要求的建设，全国城市的生命线地震工程的施工，一般建筑和次要建筑。对特殊要求的建筑物，需要有专门研究抗震设计。重点建设抗震设防城市的生命线工程，它是增强抗震措施等级而不是要增强地震的作用水平，规范中抗震措施的提高就是增加结构的整体性，变形能力和建筑的总体抗震能力。一般的建筑物，仍然使用设防烈度设计。次级建筑是为了减少地震措施的要求。当今的混凝土房屋多是乙类或者丙类建筑。丙类建筑要求框架结构的抗震等级是二级，在框架抗震墙结构中，框架的抗震等级为四级，抗震墙的抗震等级是二级，抗震墙结构的抗震等级是四级。在一类建筑中，框架结构的抗震等级是二级，框架抗震墙结构中，框架的抗震等级是二级，抗震墙的抗震等级为二级，抗震墙结构的抗震等级为二级。

4 钢筋混凝土房屋抗震鉴定的第二级评估

当难以达到第一级评估时，根据现在的钢筋混凝土房屋的特点，可以使用以下两种方法，第二级别的评估来判断。

1)方法一:在当前的“建筑抗震鉴定标准”中规定的多层混凝土房屋的二级鉴定的方法，在进行第二级评估时可以使用楼层综合抗震能力指数法。第二级评估的步骤是:选择具有代表性的平面结构，计算楼层现有的受剪承载力;然后综合考虑结构的抗震能力指数;最终判断抗震性能。

2)方法二:依据现有的钢筋混凝土房屋的特点，建筑结构在位移基础上的抗震设计理念，按照现行的建筑抗震标准设防目标的要求，采用计算机进行分析，通过建筑抗震设计规范中的相关方法进行第二级评估。近年来，基于建筑抗震行为的设计思想引起了世界各地学者的广泛关注，改变了传统的以力量为基础的设计，形成了如今以变形为主的设计思想，建筑的行为水准和结构变形的关系更加紧密。例如，钢筋拉伸断裂是受到了极限拉应变控制，根据墙板开裂的位移角的大小来控制其横向位移，钢筋混凝土的极限压应变约束着混凝土的受压破坏等，同时，钢筋混凝土构件屈服之后的抗剪强度和构件的变形有着较大的关系，这就表明建筑结构在设计地面运动下的变形值都能较好的展现建筑结构的水平。可以归纳为建筑行为的抗震设计最终会归为结构变形的抗震设计。按现行抗震设计规范，对建筑不需考虑“大震不倒”的第三水准，即不需对结构作出罕遇地震作用下的抗震性能评价，不需验算罕遇地震作用下的弹塑性层间位移，只需作弹性层间位移验算。在结构抗震设计中，衡量结构破坏程度和性能水平的重要指标是结构的层间变形，根据当前的抗震设计规范，可以不用考虑建筑“大震不倒”的第三水准和性能水平的重要指标。

［1］张敏政.近年地震震害的几点启示［J］.工程抗震，2001(1):11-15.

［2］张国军，刘伯权，李应斌，等.抗震结构破坏准则的研究进展［J］.四川建筑科学研究，2002，28(3):68-71.

［3］赵永船，钟 铭.钢筋混凝土桥墩震后损伤评估研究进展［J］.山西建筑，2010，36(10):61-62.