云南省不同烈度區(qū)內(nèi)房屋建筑震害易損性對(duì)比研究

楊曉鑫++楊建榮++車文慶++李傳琳

摘要： 基于云南省1993年至2015年發(fā)生的80次地震震害數(shù)據(jù)資料，分別統(tǒng)計(jì)出了云南省城市和農(nóng)村不同烈度區(qū)在五個(gè)破壞等級(jí)下的易損性矩陣，求出相同地震烈度下不同烈度區(qū)房屋建筑破壞比累計(jì)概率平均值。當(dāng)?shù)卣鹆叶认嗤瑫r(shí)，云南省城市高烈度區(qū)房屋建筑破壞比累計(jì)概率平均值比低烈度區(qū)小，雖然云南省農(nóng)村地區(qū)多為自建房屋，大部分沒有按照抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)施工，但是農(nóng)村地區(qū)房屋建筑破壞比累計(jì)概率平均值也呈現(xiàn)相似的規(guī)律性。這為云南省城市和農(nóng)村地區(qū)房屋建筑加固、改造和災(zāi)后損失評(píng)估提供依據(jù)。

Abstract： Based on the data of 80 earthquakes in Yunnan Province from 1993 to 2015， the vulnerability matrices of enforcing zones in urban and rural areas in Yunnan Province under five damage levels were calculated， the average value of cumulative probability of failure under the same intensity in different regions of Yunnan Province is obtained. In urban areas， the cumulative damage probability in high fortification intensity areas is lower than that in low fortification intensity areas under same seismic intensity， which is also applicable to rural areas， although it is well known that buildings in rural areas are almost self-built， of which the construction is not according to seismic fortification criterion. It provides the basis for the improvement and assessment of post-disaster loss of buildings in urban and rural areas in Yunnan Province.

關(guān)鍵詞： 烈度區(qū)；震害；易損性矩陣；地震烈度

Key words： enforcing zone；destruction of seismic；the vulnerability matrix；seismic intensity

中圖分類號(hào)：TU311.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）12-0229-04

0 引言

在最近20余年的時(shí)間里，云南省及其周邊區(qū)域共發(fā)生的不同程度的破壞性地震約79余次，地震年均發(fā)生率達(dá)到了（3-4）次/年，并且?guī)缀趺看蔚卣馂?zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失規(guī)模都能達(dá)到數(shù)億元。[1]云南地震活動(dòng)以地震多、分布廣、震級(jí)高、震源淺、災(zāi)害重為特點(diǎn)。[2]通過對(duì)云南省1993年至2015年云南省發(fā)生的80次地震震害數(shù)據(jù)資料研究，分析云南省城市農(nóng)村地區(qū)，分別建立房屋建筑震害易損性矩陣，得出房屋建筑破壞比累計(jì)概率平均值，以及地震烈度相同時(shí)，不同的烈度區(qū)的房屋建筑的破壞規(guī)律。

1 房屋建筑震害易損性矩陣

震害易損性矩陣是指工程結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)設(shè)施在確定強(qiáng)度的地震作用下發(fā)生某種程度破壞的概率，表示地震受體的易損性，是計(jì)算地震損失和人員傷亡的主要依據(jù)。房屋建筑的破壞比矩陣為各次地震房屋建筑的破壞比的平均值；房屋建筑的損失比矩陣為各次地震房屋建筑的損失比的平均值。房屋建筑的震害易損性矩陣的算法：破壞比的平均值提取出來寫成矩陣A，損失比的平均值提取出來寫成矩陣B，矩陣A點(diǎn)乘矩陣B，就得到了房屋建筑震害矩陣。

2 云南農(nóng)村房屋建筑震害易損性矩陣

云南省地震災(zāi)區(qū)多為農(nóng)村地區(qū)，城市面積較少，因此農(nóng)村樣本遠(yuǎn)多于城市。

農(nóng)村以Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ度區(qū)為主。城市地區(qū)房屋建筑大多為按照抗震設(shè)防要求建造的，相同烈度區(qū)，地震烈度相同，同類型房屋，城市地區(qū)房屋具有很好的抗震性能。農(nóng)村地區(qū)多為自建房屋，沒有或很少按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防等級(jí)建造，其抗震性能較差。從上表中不同結(jié)構(gòu)的易損性矩陣可以看出，農(nóng)村地區(qū)房屋建筑較城市地區(qū)破壞更為嚴(yán)重。

雖然農(nóng)村房屋建筑基本不通過設(shè)計(jì)單位，農(nóng)村建筑抗震設(shè)防管理不夠，施工中也缺乏技術(shù)性的指導(dǎo)，大部分農(nóng)村房屋建筑的抗震性能很差。但從震害易損性矩陣可以看出農(nóng)村房屋建筑的破壞也呈現(xiàn)著一定的規(guī)律性，這正是第四章需要探討的問題。

3 云南城市地區(qū)房屋建筑震害易損性矩陣

云南省城市地區(qū)以Ⅵ度區(qū)為主，房屋建筑大多為按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防等級(jí)建造的，具有良好的抗震性能。從圖表中不同結(jié)構(gòu)的易損性矩陣可以看出，城市地區(qū)遭遇烈度相同，設(shè)防烈度越高，同種類型房屋建筑所受地震災(zāi)害越低，這是符合抗震設(shè)防要求的規(guī)律。

云南城市地區(qū)的抗震設(shè)防要求高，房屋建筑的抗震性能普遍優(yōu)于農(nóng)村地區(qū)，烈度區(qū)相同地震烈度相同房屋結(jié)構(gòu)類型形同，相比城市地區(qū)，農(nóng)村地區(qū)的災(zāi)害更加嚴(yán)重，政府部門需要加強(qiáng)管理以及政策措施，來確保在地震中云南農(nóng)村地區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4 云南省農(nóng)村不同烈度區(qū)房屋建筑震害易損性研究

基于云南省1993年到2015年云南省發(fā)生的80次地震震害數(shù)據(jù)資料，統(tǒng)計(jì)出城市地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)震害易損性矩陣，發(fā)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)也呈現(xiàn)一定的規(guī)律。進(jìn)而對(duì)農(nóng)村地區(qū)7度區(qū)和8度區(qū)的震害易損性進(jìn)行了研究，把同一烈度區(qū)下同地震烈度的同種類型房屋建筑的破壞比累計(jì)取均值，即云南農(nóng)村7度、8度區(qū)非簡(jiǎn)易房屋破壞比平均值如表9、表10所示。

表9、表10對(duì)比可以看出，在地震烈度相同，8度區(qū)和7度區(qū)相比，同種結(jié)構(gòu)類型的房屋建筑，7度區(qū)的破壞比大于8度區(qū)的破壞比，震害更為嚴(yán)重。大家根據(jù)多年來的生活經(jīng)驗(yàn)，在高烈度區(qū)，房屋建造的抗震性能更好。

5 結(jié)論

基于云南省1993年到2015年云南省發(fā)生的80次地震震害數(shù)據(jù)資料，對(duì)云南省不同烈度區(qū)內(nèi)房屋建筑震害易損性進(jìn)行對(duì)比研究。

①云南省城市的抗震設(shè)防要求高，其城市房屋建筑的抗震性能普遍高于農(nóng)村。相同烈度區(qū)、相同地震烈度的條件下，同一結(jié)構(gòu)類型的房屋建筑，農(nóng)村的地區(qū)的災(zāi)害更加嚴(yán)重。政府應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)村抗震知識(shí)的宣傳，大力推行按照抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的房屋。

②雖然云南省農(nóng)村地區(qū)多為自建房屋，沒有或很少按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防等級(jí)建造，其抗震性能較差。但在地震烈度相同時(shí)、房屋建筑結(jié)構(gòu)類型相同時(shí)，7度區(qū)較8度區(qū)震害更為嚴(yán)重，高烈度區(qū)房屋建筑抗震性能優(yōu)于低列度區(qū)，對(duì)于以后發(fā)生地震，不同烈度區(qū)的震害損失評(píng)估、加固和改造提供指導(dǎo)。

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