地震灾害风险管理和实施技术分析

梅莉军

摘 要： 围绕地震灾害风险管理与实施技术开展分析，提出构建震害信息管理系统，用于第一时间掌握地震造成的破坏程度，以此为后续救援管理提供数据支撑。同时，阐述最新的抗震加固设计方法，结合完善的地震保险制度，降低我国面对巨大自然灾害时的财政负担，加强风险转移，削减地震灾害造成的损失，保障人员生命安全，促进灾后重建工作的落实。

关键词： 抗震加固设计 不锈钢绞线 地震保险 震害信息管理

中图分类号： X43文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）02-0108-03

Analysis of Earthquake Disaster Risk Management and Implementation Techniques

MEI Lijun

（ Yunhe Technology Bureau， Yunhe， Zhejiang Province， 323600 China ）

Abstract： This paper analysis the risk management and implementation technology of earthquake disasters， and proposes to build an earthquake damage information management system， which is used to grasp the degree of damage caused by earthquakes in the first time， so as to provide data support for subsequent rescue management. At the same time， the latest seismic reinforcement design methods are elaborated， combined with a sound earthquake insurance system， to reduce the financial burden of China in the face of huge natural disasters， strengthen risk transfer， reduce losses caused by earthquake disasters， ensure the safety of peoples life， and promote the implementation of post disaster reconstruction work.

Key Words： Seismic reinforcement design； Stainless steel stranded wire； Earthquake insurance； Earthquake damage information management

地震是指因地壳快速释放能量而产生的震动，伴随地震波的一种自然现象，本质上是地球上板块间的相互挤压、碰撞，导致边缘以及板块内部产生错动与破裂。该自然灾害的影响极大，不仅会危及人的生命安全，还会严重破坏生态环境，而地质灾害风险管理则是利用一系列预防与治理措施，降低地震灾害的损失与影响。为此，笔者将从以下层面阐述地震灾害风险管制措施。

1 震害信息管理

为了更好应对强烈地震，帮助救援人员，争取更多的救援时间，需要技术人员通过一系列信息化技术、智能化手段，准确预测地震的震中地点，震级大小以及地理分布状况，充分结合震害计算模型源数据以及生命线工程相关图形，对重要建筑物、一般建筑物、交通系统、供电系统进行震害分析。但以往的地震震害预测手段难以保证数据结果的精确性与适用性，为此，笔者将设计全新的地震灾害预测地理信息管理系统，以需求为导向，以应用促发展，做到统一标准，协同建设，资源共享，从而准确评估地震状况下，对建筑物、人员、经济产生的伤害。为后续的防御性辅助对策以及减灾措施提供数据支撑。

在系统设置时，需要确保具备数据查询功能、信息管理功能、知识宣传教育功能，能够通过3D模拟模型自动计算人员伤亡状况，要求系统的整体框架包括：（1）基础层，由系统硬件设备、网络环境、软件程序组成；（2）资源层，需要涵盖震害预测、业务数据库、源数据库以及模型数据库，能够为系统提供数据资源调用服务接口；（3）服务层，包括中间件、服务算法、地图空间分析服务，并且具备GPRS系统，以及数据库系统；（4）应用层，能够将功能提供给用户使用；（5）用户层，需要建立在应用开发的基础上，利用多种权限完成不同功能的调用，面向科技人员、政府用户以及公众用户，提供全面的防御信息，辅助决策以及地震预测结果。

至于在系统的模块组成上，则主要包括：地图工具模块，需要实现地图浏览，图层控制，空间测量等功能，利用地图可视化的方式进行视频、影像的放大、缩小以及平移，通过准确抓取图层元素，自动处理相应文件。用户可手动输入坐标经纬度完成坐标点定位，并通过GIS提供的API完成距离计算；地图影响场模拟模块，其功能表现为影响场的绘制、导入以及清除，地震数据的增删减改，能够在地图区域用线条渲染显示地震名称、地震烈度、破裂方向以及地震时间；地震震害损失评估模块，用以在短时间内对地震造成的经济损失与人员伤亡进行准确预估，能够根据生命线的各个系统，在不同破坏等级下的分析，比对修复费用以及原造价，评估间接经济损失，统计死亡率。

除此之外，为了保证系统的有效应用，还要构建完善的通信网络，保证公众的及时沟通，通过大量的抗震防灾宣传教育，指导社区居民掌握一定的风险应对措施，能够在救援人员抵达前进行自我防护，并要求社区编制完善的应急反应计划，包括搜寻人员、后勤保障。

2 抗震加固设计

2.1 消能减震技术

消能减震技术是指在结构某部位，如支撑剪力墙、连接构件，设置耗能装置，如阻尼元件，在主体进入非弹性状态前，设备会预先进入耗能状态，通过产生摩擦、弯曲，来最大程度耗散能量，或吸收地震输入结构的能量，避免主体结构的地震反应。消能减震设备的耗能效果突出，能够切实保障主体结构的安全，在实际应用时可根据功能的不同，将其划分为两大类别。

2.1.1 阻尼器消能减震

当建筑物受到地震作用时，结构容易出现变形位移，此时通过阻尼器可充分发挥阻尼特性，保证动能的完全消耗，通常来说，安装在建筑承重结构上的阻尼器，可分为以下两大类别。一是位移相关性，包括摩擦阻尼器、铅挤压阻尼器等。其中摩擦阻尼器主要借助摩擦力，实现地震能量的消耗，其优势在于制作成本相对较低，且操作便捷，因此适用范围较广，推广价值较高。而铅挤压阻尼器则是借助铅的塑性来实现地震能量的消耗，准确来说该阻尼器更像是一种金属屈服阻尼器，但其特点在于铅材料本身的塑性能力极佳，稳定性极高，因此能耗效果显著。至于金属屈服阻尼器则更多的是借助钢板金属屈服来实现地震能量的消耗，降低地震波动对建筑物产生的危害。二是速度相关型，例如：黏弹性阻尼器是指利用在钢板上通过粘贴弹性材料的方式，并在钢板中打造夹层结构，充分发挥黏弹性材料的弹变性，能产生预应力储存能量的效果。若建筑受到地震影响，则该材料可利用滞回的效果，保证地震能量的完全抵消。黏性液体阻尼器则是借助高黏性液体，在运动时产生黏滞阻尼，来达到消耗地震能量的目的。常用于高层建筑以及大型场馆[1]。

2.1.2 消能构件减震

消能构建减震是指借助耗能剪力墙与支撑耗能设备，共同组成的构件体系，当建筑在受到地震作用时，耗能剪力墙会通过相互错动来实现地震能量的削弱，保护结构主体。若地震作用较为强烈，则消能构件会迅速进入非弹性状态，并形成相对较大的阻尼，从而有效消耗进入结构的地震能量，避免主体结构产生非弹性状态，最终衰减结构的地震位移、加速度，达到抗震减震的目的。

2.2 不锈钢绞线+聚合物砂浆

不锈钢绞线是指由多根不锈钢钢丝绞合而成的钢铁制品，而聚合物砂浆则是近年来工程项目上，新兴的一种新型建筑材料，由胶凝材料和分散在水中的有机聚合物搅拌而成。聚合物网络具有阻止微裂缝发生的能力，能够阻止裂缝的扩展，具有极强的防水、防渗效果，连接强度较高，抗腐蚀能力突出。将其与不锈钢绞线有机结合，可以充分继承两者的材料优势，形成极强的黏合力，即便高强载荷作用在被加固构件上，不锈钢绞线与聚合物砂浆也能充分发挥加固作用，承担荷载，最大程度降低地震作用对原结构的影响。在实际应用过程中，需要预先完成不锈钢绞线网的编织作业，利用膨胀螺栓固定在被加固的混凝土构件上，之后适当涂抹聚合物砂浆，将厚度维持在30 mm。相较于传统的砌体结构加固、混凝土结构加固来说，该技术的应用时间较短，若想进一步测试技术的应用效果，还需要通过钢筋混凝土构件抗弯加固等实验进行测试，在测试后可发现，不锈钢绞线+聚合物砂浆，能够明显提高混凝土构件的抗剪承载力，也能保持构件极强的抗弯刚度。且两种材料的耐火性能也十分优越，能够充分满足建筑防火要求，根据实际调查显示，相较于普通钢筋材料来说，不锈钢绞线的强度大约是前者的7倍。即便在长时间使用过程中，也能够保持极佳的耐腐蚀性，使用寿命更长，而聚合物砂浆可有效粘贴在混凝土材料上，使其具备良好的防火性能。随着两种材料应用的日益成熟，日后在大型建筑的抗震加固设计中，使用频率会越来越高[2]。

3 地震保险

地震保险制度的设计目的在于减少未知事件造成的经济损失，本质上属于一种风险分散体系，需要充分考虑地震风险特点，将政府角色、保单出售、免赔率确定、保险费率确定等内容涵盖在内。其中政府角色是整个保险体系中的关键一环，普通保险可通过资本市场实现政策制定、保单发售。而地震保险行业则不可任由其自由发展，主要原因在于地震损失巨量性突出，许多保险公司可能不具备赔付能力，因此政府机构需要作为枢纽，应对巨额损失。且资本市场更追逐利润最大化，经常会出现为规避地震造成的巨额赔偿，只在地震风险较低的区域开展保险业务。

综上所述，政府部门应采取适合的介入方式，控制好介入程度，给予资本市场资金支持，通过行政手段扶持保险行业，并加大地震风险的宣传力度，使人们树立良好的风险意识。而在地震保险普及方式上，笔者认为现阶段我国更适合采用部分强制式地震保险，主要原因在于我国居民的风险意识防范水平不高，以北京为例，采取自愿保险的家庭占比仅有4%，且我国经济发展水平普遍较低，如果采取完全强制的保险形式，又会造成居民的额外负担。因此笔者认为应逐步分层完成部分强制式保险的普及，如对于已建房屋业主，在办理贷款业务时强制投保，在购买新房时强制缴纳，为鼓励居民积极投保，可利用适当的财政补贴，结合用户的投保情况进行区别对待。对于拒不投保的房屋屋主，则不予其财政补贴或补贴额度适当降低，以此调动居民的投保积极性[3]。

至于在保险金额的确定上，要以保证居民震后住房需求为主要目标，充分考虑家庭人数、区域、人均住房面积进行综合计算，保证保险费与保险金额挂钩。至于在理赔金额的确定上，要在承保期限内，确保事故发生后，由保险公司充分根据保险合同的责任范围，对被保险人进行经济损失的补偿。以地震保险为例，可以借用财产保险中的限额责任赔偿，并充分考虑到地震保险本质上属于一种商品，因此应充分考虑市场原则、尊重个人意愿，尽量规避投机行为，保证保险金额接近实际价值，消除潜在的安全隐患。在保险产品的设计方面，以某城市地区的多层砌体房屋作为研究对象，进一步拟定地震保险费率，充分结合地震灾害的统计信息、建筑物损失率、人员死亡率，归纳房屋易损性矩阵。最终可归纳为，设防烈度为6度，期龄在30年的房屋主体，框架结构费率应定为0.102%，设防烈度达到7度，框架结构费率提升至0.319%[4]。

4 整合地震灾害风险管理

现阶段若想最大程度降低地震灾害的影响，需要各方参与主体共同努力，切实解决理论与实践之间的鸿沟，避免工作间的脱节问题，进行思想理念的革新。

认识到地震不单纯只是一种自然现象，更是一种环境现象，若想强化地震灾害的防治效果，需要注重灾前预防、灾后重建，且破坏型地震对地区的影响也并非局限在局部社区，范围通常会波及整个国家乃至全球范围，因此在保护过程中，需要以单个建筑物为节点，将整个网络涵盖在内[5]。通过定期开展国际性的、交叉学科的合作研究，开发最新、最前沿的风险管理手段。例如：（1）灾害比较学，需要梳理地震灾害机理，利用数据参数比较的方式，提高地震识别精确性；（2）分享技术，政府、管理人员、居民需要进行责任分享、风险分析，共同致力于灾后救援，制定完善的建筑抗震设计规范，编制相关法律法规，确定减灾计划，促进社区的可持续发展，完成数据库的多方位建设，保证数据资料的及时传输；（3）平衡技术，即控制好建筑物抗震性能与成本资金间的平衡，协调好防灾规划和现有资金间的平衡；（4）实施技术，包括人员选定，过程控制，案例分析等。

5 结语

综上所述，通过对地震灾害风险管理的有效措施开展分析讨论，阐述提高抗震加固设计效果等技术手段的实施路径，充分整合人力资源、物力资源，协调好参与地震风险管理的相关主体，快速掌握地震造成的破坏状况，结合数据信息，制订切实有效的应对方案，通过增强建筑抗震性能，降低灾害的恶劣影响，通过完善的地震保险体系，保障社会大众的基本权益。

参考文献

[1]李文倩，陈紫佳.地震灾害背景下地铁运营安全风险模糊综合评价研究[J].华南地震，2023，43（3）： 110-121.

[2]袁远亮.“9·5”四川泸定6.8级地震对凉山州地震灾害风险治理的启示[J].中国应急救援，2023（1）： 24-28.

[3]刘捷，刘学东.墨西哥地震与灾害风险管理体制建设与成效[J].拉丁美洲研究，2021，43（4）：115-133， 157-158.

[4]张颖.提高抗震防灾能力降低地震灾害风险国务院公布《建设工程抗震管理条例》[J].中国勘察设计， 2021（8）：4.

[5]黎益仕，林碧苍，陈华静.基于灾害风险管理的震害防御业务体系架构建立[J].震灾防御技术，2021，16（1）：186-192.