从结构综合抗震能力的角度审视既有房屋的抗震鉴定

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[摘要] 在近期频繁的地震地质灾害面前，地震灾害对建筑物破坏所引起的人员伤亡已经得到全社会的关注和重视。面对众多存在隐患的建筑物，抗震鉴定工作的重要性和必要性已经愈来愈突显出来。建筑的结构类型、建造年代、使用维护情况、施工质量等情况的不同，抗震能力也有较大不同，在抗震鉴定实际工作中，由于现场检测、鉴定条件所限，规范中鉴定程序规定的每一条要求往往不都是显而易见的，比如砌体结构的构造柱、圈梁配置；楼、屋盖的支撑长度等等，这就需要鉴定人员通过结构的综合抗震能力分析确定鉴定结果。从结构综合抗震能力的角度审视既有房屋的抗震鉴定，把握综合抗震能力这个着眼点，采用逐级鉴定方法，根据建筑结构的本身特点，可提高抗震鉴定的效率和可靠性。

[关键词]综合抗震能力，抗震鉴定

中图分类号：TU317.9           文献标识码：               文章编号：

A general seismic capacity of existing buildings perspective of seismic appraisal

Wang Lu，Cai Qi

（Beijing Municipal Engineering Research Institute，Beijing 100037，China）

Abstract：geological disasters such as earthquakes frequently occurred recently, the damage of buildings caused by earthquakes has been paid attention of the whole society. faced the buildings with seismic risks, the importance and necessity of seismic appraisal was increasingly prominent. because of different structure types, building ages, use and maintenance conditions, construction quality, different buildings have quite different seismic ability. in practical seismic appraisal work, because limited conditions of on-site detection or seismic appraisal, not every requirements in specifications are obviously, such as constructional columns and ring beams in masonry structural; the length of the roof supported, etc, the personnel who analyzed the results of seismic capacity to determine the seismic capacity of existing buildings by way of structural general seismic capacity. from a general seismic capacity of existing buildings perspective of seismic appraisal, and grasp the focus integrated seismic capacity, using step by step identification method, based on characteristics of the building structure itself, can improve the the efficiency and reliability of seismic appraisal.

Keywords：general seismic capacity，Seismic appraisal

0 概述

在近期频繁的地震地质灾害面前，地震灾害对建筑物破坏所引起的人员伤亡已经得到全社会的关注和重视。但是，包括学校房屋在内的公共建筑中，仍然存在相当一部分未考虑抗震设防,有些虽然考虑了抗震设防,但不能满足重点设防类设防要求。

面对众多存在抗震隐患的建筑物，抗震鉴定工作的重要性和必要性已经愈来愈突显出来。另一方面，鉴于现有需要抗震鉴定的建筑数量很大，建筑的结构类型、建造年代、使用维护情况、施工质量等情况的不同，抗震能力也有较大不同，需要有经验、掌握抗震鉴定概念的抗震鉴定人员以实用、可靠、经济的原则根据实际情况区别对待和处理，使之在现有的经济技术条件下尽可能达到最大可能达到的抗震防灾要求。

在抗震鉴定实际工作中，由于现场检测、鉴定条件所限，规范中鉴定程序规定的每一条要求往往不都是显而易见的，比如砌体结构的构造柱、圈梁配置；楼、屋盖的支撑长度等等，这就需要鉴定人员通过结构的综合抗震能力分析确定鉴定结果。

1 抗震鉴定一般步骤

现有建筑的抗震鉴定是对房屋的实际抗震能力、薄弱环节等整体抗震性能做出全面正确的评价。除确定建筑物抗震设防类别、后续使用年限即抗震鉴定类别（分A、B、C三类）外，还应包括下列步骤：

1.1 收集原始工程资料

抗震鉴定应充分了解原始工程资料，如勘察报告、施工图、施工记录和竣工图等工程验收资料，确定建筑的场地类别、地震分组等信息。资料不全时，要有针对性的进行必要的补充实测。

1.2 建筑现状调查

了解实际情况与原始资料相符合的程度、施工质量和维护及改变使用功能的等状况；并注意有关非抗震质量问题。

1.3 建筑结构现场检测

应根据对建筑工程现场的检查情况和检测的目的，制定检测方案和实施现场检测。针对不同建筑的特点，通过相应的检测手段掌握建筑相关参数，包括建筑物的使用荷载、损伤等必要参数，为下一步对建筑的综合抗震能力分析做准备。

1.4 综合抗震能力分析

依据各类建筑的特点，包括结构体系、结构布置、材料强度、整体性连接构造、局部易损易倒构件等因素和抗震承载力结果，采取抗震概念的宏观判断和通过关键参数数值判断的综合鉴定方法。因此，抗震鉴定的关键就是结构的综合抗震能力分析。

1.5 鉴定结论与治理建议

对建筑整体抗震性能做出评价后，还应对不符而鉴定标准要求的建筑提出相应的维修、加固、改造或更新等抗震减灾建议。

2 从结构的综合抗震能力考量抗震鉴定结论

以往的抗震鉴定偏重于构件、局部的鉴定，缺乏总体抗震性能的判断。只要某部位不符合鉴定要求，则认为该部位需要加固处理，增加了房屋加固面积；或者鉴定后形成新的薄弱环节，抗震安全性仍不能保证。

要强调整个架构总体上所具有的抗震能力，并把结构构件分为具有整体影响和局部影响两大类，予以区别对待。前者不符合鉴定要求时，则对综合抗震能力影响较大；后者不符合抗震鉴定要求时只影响局部，有的在判断总体抗震能力时可予以忽略，只需进行局部构造加强处理。

综合抗震能力还意味着从结构布置、结构体系、抗震构造、抗震承载力几个侧面进行综合考虑。

2.1 结构布置对综合抗震能力的影响

建筑结构布置规则与否的划分包含诸多因素，抗震鉴定中遇到不规则的建筑时应注意提高有关部位的抗震鉴定要求；反之，则可全局考虑鉴定要求在综合抗震能力中的影响。

结构布置规则性划分沿高度方向的举例如下：

1) 突出屋面的小建筑尺寸不大，局部缩进的尺寸也不大；

2) 抗侧力构件上下连续、不错位，无抽梁、柱、墙的现象，且横截面面积的改变不大；

3) 相邻层的质量变化不大；

4) 相邻层的刚度及连续三层的刚度变化平缓；

5) 相邻层的楼层受剪承载力变化平缓等。

结构布置合理性划分沿水平方向的举例如下：

1) 平面上局部突出的尺寸不大；

2) 抗侧力构件、质量分布在本层内基本对称；

3) 抗侧力构件呈正交或基本正交分布，使抗震分析可在两个主轴方向分别进行；

4) 楼盖平面内无大洞口，抗震横墙间距满足要求，可不考虑侧向力作用下楼盖平面内的变形。

2.2 结构体系对综合抗震能力的影响

检查现有建筑的结构体系是否合理，可对其抗震性能的优劣有初步的的判断。可主要检查如下内容：

1) 各种结构类型的建筑适用高度；

2) 竖向构件上下连续；

3) 注意可能引起整个结构失效的关键构件；

2.3 抗震构造对综合抗震能力的影响

建筑结构的多个构件之间要形成整体受理的空间体系，结构整体性的强弱直接影响结构的抗震性能。整体性连接主要包括：

1) 装配式楼、屋盖自身连接的可靠性；

2) 楼、屋盖与大梁和墙（柱）的连接；

3) 墙体、框架等竖向构件自身连接的可靠性。

2.4 抗震承载力对综合抗震能力的影响

抗震承载力是判定结构抵抗地震作用重要的指标。在抗震鉴定中，抗震承载力结果可以作为抗震综合能力判定的主要但非唯一的依据。抗震承载力验算方法除建筑抗震鉴定标准中涉及的楼层平均抗震能力指数、楼层综合抗震能力指数、墙段综合抗震能力指数等方法外，还可以运用PKPM等建筑结构辅助设计软件建模计算。

抗震鉴定时，若结构现有抗震承载力较高，则除了保证结构整体性所需的构造外，延性方面的构造鉴定要求可视情况调整降低；反之，现有抗震承载力较低，则可用较高的延性构造要求予以补充。

其中，结构的现有承载力取决于：

1) 长期使用后材料现有的强度标准值；

2) 构件（包括钢筋）扣除各种损伤、修饰后实际具有的尺寸和截面面积；

3) 构件承受的重力荷载代表值。

3 实例

3.1 建筑概况

某教学楼建于上世纪80年代，建筑面积约1800㎡，平面布置呈“L” 形。该建筑物楼、屋面均采用钢筋混凝土预制板，构造柱和圈梁设置情况不明。该教学楼主体为地上4层砖砌体结构，层高3.6m，建筑总高15.2m，属纵横墙混合承重体系，外墙厚度均为370mm，内墙厚度均为240mm.，屋面为上人屋面。教室横墙间距9.6m，纵墙间距6.6m。砂浆强度均为M10.0（10.0kN/mm2），砖强度均为MU7.5（7.5kN/mm2）。楼面恒载为5.0kN/㎡（包括楼板自重），活载为2.0kN/㎡；楼梯间恒载为6.0kN/㎡（包括梯板自重），活载为2.0kN/㎡；屋面恒载为6.0kN/㎡（包括楼板自重），活载为2.0kN/㎡。平面布置见图1。

图1  教学楼首层平面图(mm)

3.2 抗震鉴定

根据抗震鉴定的一般程序，先确定建筑抗震设防类别为乙类，抗震鉴定类别为B类。

3.2.1 一级抗震鉴定

分别对建筑的结构体系、结构布置、材料强度、整体性连接构造、局部易损易倒构件按照抗震鉴定要求进行鉴定。

不符合一级鉴定的项目有：抗震横墙间距；未查明的项目有：圈梁设置；梁的支承形式及长度；纵横墙交接处有钢筋拉接设置。

3.2.2 二级抗震鉴定

对于B类建筑，抗震承载力验算一般采用规范法。通过PKPM建模计算。根据抗震结果，综合考虑一级抗震鉴定中结构体系、结构布置、材料强度、整体性连接构造、局部易损易倒构件对建筑抗震承载力的影响，分析建筑的综合抗震能力。

PKPM建模验算抗震承载力所需尺寸、材料强度、荷载、地质情况等参数均根据工程鉴定检测结果取值。建筑首层抗震承载力验算结果见图2。

图2  教学楼首层抗震承载力验算结果

3.3 抗震鉴定结论

根据抗震承载力验算，建筑首层大部分墙段的结构抗力与效应之比小于1.0，则该层墙体截面抗震承载力不满足要求。并且，综合一级抗震鉴定中结构体系、结构布置、材料强度、整体性连接构造、局部易损易倒构件的鉴定结果，构造措施未能对抗震承载力有效加强。故，该建筑抗震鉴定结果为不满足抗震要求，建议对抗侧力构件进行加固处理。

4 结语

《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)中的“综合抗震能力指数”，就是力图使综合抗震能力的判断有个相对的数量尺度。

抗震鉴定工作本身所具备的特点决定了其是一项以实用、可靠、经济为原则，综合各方面因素，同时考量建筑个体差异与建筑内部各构件之间协同工作共同抵御地震作用的复杂工作。

从结构综合抗震能力的角度审视既有房屋的抗震鉴定，把握综合抗震能力这个着眼点，采用逐级鉴定方法，根据建筑结构的本身特点，可提高抗震鉴定的效率和可靠性。

参考文献

[1] 邸小坛，高小旺. 建筑结构工程检测鉴定手册[M].1版.北京：中国建筑工业出版社，2008

[2] GB50023-2009建筑抗震鉴定标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2009

[3] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010