運(yùn)城市鹽湖區(qū)建筑群體震害預(yù)測(cè)研究

董 斌 韓曉飛 張龍飛 史雙雙

(山西省地震災(zāi)害研究所，山西 太原 030002)

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運(yùn)城市鹽湖區(qū)建筑群體震害預(yù)測(cè)研究

董 斌 韓曉飛 張龍飛 史雙雙

(山西省地震災(zāi)害研究所，山西 太原 030002)

采用社區(qū)建筑震害預(yù)測(cè)因子法，對(duì)運(yùn)城市鹽湖區(qū)的主要街道進(jìn)行了社區(qū)震害預(yù)測(cè)計(jì)算，結(jié)果顯示各街道的地震破壞程度較低，在遭遇Ⅶ度地震破壞時(shí)，存在45%的輕度破損，與運(yùn)城市鹽湖區(qū)的設(shè)防烈度相符。

震害預(yù)測(cè)，建筑物，震害因子，預(yù)測(cè)結(jié)果

0 引言

地震，是地殼內(nèi)部某部分急劇運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的傳播振動(dòng)的現(xiàn)象。大地震爆發(fā)時(shí)，釋放出巨大的地震能量，造成地表和人為工程的大量破壞，是對(duì)人類威脅最大的自然災(zāi)害之一。每次破壞性地震發(fā)生，都伴隨著巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。而建筑結(jié)構(gòu)的倒塌是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失最主要的直接原因。調(diào)查資料表明，世界上130余次人員傷亡較多的地震，其中95%以上的人員傷亡是由建筑物的倒塌造成的。如果這些建筑物設(shè)計(jì)當(dāng)初能夠合理考慮抗震問(wèn)題，相信震害會(huì)大大減輕。因此，搞好建筑物的抗震減災(zāi)，使房屋具有較高的抗震能力，做好城市建筑物的震害預(yù)測(cè)工作，制訂出相應(yīng)的改造方案和應(yīng)急對(duì)策，是防止和減輕地震災(zāi)害的重要且非常有效的措施。

本文震害預(yù)測(cè)的研究對(duì)象為運(yùn)城市鹽湖區(qū)內(nèi)8個(gè)街道已建成區(qū)的群體建筑物。

1 建筑震害預(yù)測(cè)方法的提出

通過(guò)實(shí)地考察和資料搜集發(fā)現(xiàn)，在街道或社區(qū)等一個(gè)研究單元內(nèi)，存在不同建造年代、不同結(jié)構(gòu)類型、不同建筑層數(shù)的房屋。如果每一棟都做震害預(yù)測(cè)，需要做大量的調(diào)查，不僅工作量大，而且由于資料的缺失，無(wú)法做到完備。城市一般的建筑物，抽樣率一般僅為8%～11%。所以需要一種可以利用社區(qū)進(jìn)行震害預(yù)測(cè)的方法。通過(guò)評(píng)價(jià)社區(qū)群體建筑的震害，判別出高危險(xiǎn)區(qū)。經(jīng)過(guò)比較分析選擇建筑震害預(yù)測(cè)因子法作為本次的震害預(yù)測(cè)研究方法。

建筑震害預(yù)測(cè)因子法將影響震害的設(shè)防烈度、建筑類別、場(chǎng)地類別、結(jié)構(gòu)類型等因子總結(jié)歸納，用震害因子P表示，其表達(dá)式為：

式中符號(hào)及取值見(jiàn)表1。

表1 建筑震害預(yù)測(cè)因子法計(jì)算表

本次研究把社區(qū)的建筑震害程度分為四級(jí)：1級(jí)(0≤P<1.4)：基本完好，計(jì)算單元內(nèi)絕大多數(shù)建筑物不需修理就可以繼續(xù)使用；2級(jí)(1.4≤P<7)：輕度破損，計(jì)算單元內(nèi)少部分建筑物需要修復(fù)方可繼續(xù)使用；3級(jí)(7≤P<14)：較重破損，計(jì)算單元內(nèi)部分建筑物需要修復(fù)或大修方可繼續(xù)使用；4級(jí)(P≥14)：嚴(yán)重破損，計(jì)算單元內(nèi)大多數(shù)建筑物需要大修或者重建。

為了確定震害因子和震害程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本次選取了多個(gè)建筑物樣本，用單體易損性分析法和震害因子法進(jìn)行計(jì)算，以上述的取值范圍標(biāo)定震害因子。然后，用該方法進(jìn)行了計(jì)算。其中建筑物震害易損性矩陣的表示方法采用烈度和地震動(dòng)參數(shù)兩種表示方法，給出建筑結(jié)構(gòu)的震害結(jié)果。

加速度分檔與烈度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示。本文將地震動(dòng)參數(shù)輸入得到的易損性結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而得到用烈度表達(dá)的評(píng)估結(jié)果。

表2 加速度與烈度對(duì)應(yīng)關(guān)系

2 建筑震害預(yù)測(cè)及結(jié)果

根據(jù)前文介紹的方法和城市的實(shí)際情況，用社區(qū)為預(yù)測(cè)單元，運(yùn)城市鹽湖區(qū)共有8個(gè)街道80個(gè)社區(qū)。其中：北城14個(gè)；安邑18個(gè)；南城5個(gè)；西城8個(gè)；姚孟13個(gè)；大渠8個(gè)；中城4個(gè)；東城10個(gè)。選取具有代表性且資料完整可靠的20個(gè)社區(qū)，用建筑物震害因子法進(jìn)行了計(jì)算，表3給出了以社區(qū)為單元的震害預(yù)測(cè)結(jié)果。

表3 各社區(qū)震害預(yù)測(cè)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

1)建筑物震害預(yù)測(cè)結(jié)果與震害因子有很大關(guān)聯(lián)，如設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、建筑結(jié)構(gòu)、建筑層數(shù)、使用現(xiàn)狀等。從前文預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出，各街道的地震破壞程度較低，在遭遇Ⅶ度地震破壞時(shí)，選取的樣本中45%為輕度破損，這與運(yùn)城市鹽湖區(qū)位于Ⅶ度設(shè)防烈度的實(shí)際情況相符合。

2)本文使用的方法考慮了多種震害因子的影響，并設(shè)置了權(quán)重，震害等級(jí)與主要影響因子聯(lián)系起來(lái)，結(jié)果較符合實(shí)際情況。另外，應(yīng)進(jìn)行更多的嘗試，調(diào)整主要影響因子與震害等級(jí)的符合程度。

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The prediction research on buildings group seismic damage in Yuncheng Yanhu District

Dong Bin Han Xiaofei Zhang Longfei Shi Shuangshuang

(ShanxiEarthquakeDisasterInstitute,Taiyuan030002,China)

This paper used the community building earthquake damage prediction factor method, made community earthquake damage prediction calculation to the main street in Yuncheng Yanhu District, the results showed the earthquake damages had lower damage level of each street, when encountering Ⅶ degree earthquake damage, there were 45% mild damage, consistent with the intensity of Yuncheng Yanhu District.

seismic damage prediction, building, seismic damage factor, prediction result

1009-6825(2016)05-0058-02

2015-12-03

董 斌(1976- )，男，工程師

TU352

A