關(guān)于工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的幾個(gè)問(wèn)題的討論

白雨

[摘要]我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家，要想在地震中保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全就需要保證建筑物的質(zhì)量，對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的抗震設(shè)防。本文介紹了國(guó)內(nèi)外抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，然后研究分析了工程結(jié)構(gòu)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及存在的問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞]工程結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)防；標(biāo)準(zhǔn)；問(wèn)題 文章編號(hào)：2095-4085（2015）11-0039-02

我國(guó)先后經(jīng)歷過(guò)比較嚴(yán)重的唐山大地震、汶川地震，地震災(zāi)害所帶來(lái)的損失十分嚴(yán)重。要想解決和減少地震所帶來(lái)的傷害就需要對(duì)各種建筑設(shè)施進(jìn)行防震設(shè)計(jì)和施工建設(shè)，從而間接減少帶來(lái)的地震危害。

1抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

1.1國(guó)外抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

不同國(guó)家由于自身的經(jīng)濟(jì)條件、地震危害程度、社會(huì)因素、政治因素等方面存在差異，使得在設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)上也存在很大的差異性。本文主要介紹美國(guó)、日本以及歐盟在抗震方面設(shè)立的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，希望為我國(guó)抗震設(shè)計(jì)提供一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

（1）美國(guó)抗震規(guī)范。美國(guó)抗震規(guī)范由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、政治體制的影響抗震規(guī)定也具有多種模板，主要包括抗震技術(shù)指南、地方規(guī)范、專業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)范以及國(guó)家規(guī)范等幾種類別。美國(guó)聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局規(guī)定“保證結(jié)構(gòu)在合理超越概率和地震的作用下絕對(duì)安全并且不存在損傷”，并且規(guī)定了設(shè)防目標(biāo)以及兩級(jí)抗震設(shè)防水準(zhǔn)。

（2）日本建筑法則。日本建筑法則對(duì)抗震設(shè)防設(shè)立了兩個(gè)等級(jí)，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是在中等強(qiáng)度地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)要保證不遭受任何程度的破壞，確保建筑、生命、財(cái)產(chǎn)的安全；第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是指在強(qiáng)震作用下，建筑物不會(huì)發(fā)生倒塌或者出現(xiàn)危及人身安全的事故。

（3）歐盟規(guī)范。歐盟制定了兩級(jí)防震設(shè)防要求：不倒塌和限制破壞要求。地震作用期限為50年，保證建筑在50年的多次地震作用下，結(jié)構(gòu)不會(huì)存在局部破壞或倒塌。

1.2我國(guó)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有做出明確規(guī)定，只是指出在震級(jí)8級(jí)以下不用設(shè)防，9級(jí)及以上的話可以采取降低建筑高度和改善建筑平面來(lái)減少地震帶來(lái)的傷害。80年代以后提出了富有時(shí)代特色的“小震不壞；中震可修；大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)，但是設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)仍舊存在很多的缺點(diǎn)和問(wèn)題，主要包括：

（1）設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置過(guò)于死板，僅僅通過(guò)地震危險(xiǎn)性進(jìn)行等級(jí)劃分，并沒(méi)有實(shí)際考察設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對(duì)震區(qū)建筑物震害、人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失等方面的具體影響，不能夠保證未來(lái)發(fā)生地震建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（2）對(duì)于發(fā)生的大震還是小震，全國(guó)上下都借助統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分，沒(méi)有考慮不同城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、建筑水平、人口密集程度等方面的所存在的差異性，容易導(dǎo)致抗震救災(zāi)物質(zhì)的浪費(fèi)，而對(duì)于一些人口密集的震區(qū)還有可能存在安全隱患。

（3）當(dāng)前的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)考慮的問(wèn)題都過(guò)于片面，只是考慮建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)不要出現(xiàn)損壞或者是倒塌，并且確保人身安全，但是沒(méi)有考慮要保證整座城市能夠在震后繼續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

工程設(shè)防的傳統(tǒng)思想其實(shí)就是利用最低的造價(jià)建設(shè)滿足實(shí)用和安全性能的工程，通過(guò)不斷的探索，人們轉(zhuǎn)變了對(duì)工程建筑安全的定義，引入了針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性的概念。將建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度R0外部荷載力的變化產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行比值計(jì)算得出R值，如果結(jié)構(gòu)的比值大于1則表明結(jié)構(gòu)安全局，如果小于1則表示結(jié)構(gòu)存在安全隱患。我國(guó)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)原則可以用以下公式表示：

E=收益-可能存在-定的損失=最大

其中的收益指的是建筑結(jié)構(gòu)在建設(shè)完成之后所獲取的全部直接以及間接的精神成果；生產(chǎn)投資則可能是利用貨幣衡量，再加上建筑結(jié)構(gòu)破壞所產(chǎn)生的各方面影響，通過(guò)人數(shù)傷亡數(shù)據(jù)以及對(duì)人們?nèi)粘Ｉ顒?dòng)作的影響，很難由其公式得出。費(fèi)用一般是一種概念性總稱，它主要包括有裝修費(fèi)、施工費(fèi)用以及材料費(fèi)等，可以發(fā)現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工時(shí)，工程造價(jià)和修復(fù)費(fèi)用本身就是看似毫無(wú)關(guān)聯(lián)的，所以要想對(duì)在減少工程造價(jià)的同時(shí)又不會(huì)引起維修費(fèi)用的提升，可以通過(guò)優(yōu)化初始造價(jià)和修復(fù)費(fèi)用之間的配比，找出兩者之間的一個(gè)平衡點(diǎn)。

2工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

區(qū)地震發(fā)生的特點(diǎn)對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行防震設(shè)防處理十分必要。

（1）抗震設(shè)防的原則。設(shè)防原則有以下幾大類別：杜絕和減少人員的傷亡；盡量減少財(cái)產(chǎn)的損失；采取相關(guān)措施減少人員傷亡；容許工程結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時(shí)出現(xiàn)小程度的損壞；工程設(shè)施在地震發(fā)生時(shí)確保安全性，并且保證不會(huì)向外界排放有毒物質(zhì)和不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重程度的次生災(zāi)害。

（2）抗震設(shè)防的目標(biāo)。工程結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)防時(shí)具有非常明確的目標(biāo)：小震不壞；中震可修；大震不倒。我國(guó)也在1989年發(fā)布的相關(guān)設(shè)防規(guī)范文件中采用了這種思想。不過(guò)在設(shè)防目標(biāo)上仍舊存在幾個(gè)方面的問(wèn)題。首先對(duì)大、小震的不倒還是不壞缺乏明確定義，其次只是單純考慮設(shè)防目標(biāo)并沒(méi)有考慮工程結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最后沒(méi)有根據(jù)地區(qū)的不同，規(guī)定設(shè)防目標(biāo)。

（3）抗震設(shè)防的環(huán)境。一般來(lái)講設(shè)防環(huán)境并不是一種主觀量，它是取決于人們對(duì)地震危險(xiǎn)性的評(píng)估結(jié)果和地震的評(píng)估方法，更多的是來(lái)自于一種客觀評(píng)估。設(shè)防環(huán)境是確定設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)防目標(biāo)的重要依據(jù)，它的準(zhǔn)確性評(píng)估對(duì)于工程結(jié)構(gòu)設(shè)防具有非常重要的意義。

（4）抗震設(shè)防的參數(shù)借鑒。在進(jìn)行工程設(shè)防時(shí)，需要借助一定的物理參數(shù)進(jìn)行，國(guó)內(nèi)外使用最多的參數(shù)有地震動(dòng)參數(shù)以及烈度參數(shù)兩種。不過(guò)這幾年來(lái)越來(lái)越多的國(guó)家傾向于使用地震動(dòng)參數(shù)，因?yàn)殡S著科技的不斷進(jìn)步，烈度參數(shù)所暴露出的弊端也越來(lái)越多，不能夠滿足人們的設(shè)防需要。

（5）抗震設(shè)防的等級(jí)。同一類建筑在同一個(gè)地區(qū)由于受到當(dāng)?shù)夭煌巍⒔?jīng)濟(jì)、文化等方面的影響，再加上震后的影響程度，在考慮設(shè)防等級(jí)的時(shí)候就會(huì)存在很大差異。重要性的工程結(jié)構(gòu)一般需要較高的設(shè)防等級(jí)，相對(duì)來(lái)講一些普通的工程結(jié)構(gòu)就不需要設(shè)立很高的設(shè)防等級(jí)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們可以得出以下結(jié)論：首先抗震設(shè)防的多級(jí)目標(biāo)本質(zhì)是基于生命安全所建立起來(lái)的，當(dāng)前一般都是把結(jié)構(gòu)承載力作為設(shè)計(jì)的控制因素，所以要想保證抗震設(shè)防設(shè)計(jì)能夠滿足要求就需要加強(qiáng)以上幾方面因素的控制，以減少地震給人們生命和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的危害。