考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房抗震韌性評(píng)估

潘 毅，宋佳雨，包韻雷，申 允，陳 強(qiáng)

（1.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川 成都 610031；2.抗震工程技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610031；3.中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031）

鐵路站房作為鐵路網(wǎng)的重要組成部分，是綜合交通體系的重要節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)著運(yùn)輸人員、集散物資等重要任務(wù)［1］。由于鐵路選線限制，部分站房不得不修建在高烈度區(qū)，且臨近地震斷裂帶。一旦發(fā)生強(qiáng)烈地震，站房產(chǎn)生一定程度的損傷，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能導(dǎo)致鐵路線的運(yùn)輸功能中斷。1995年，日本阪神7.2級(jí)地震造成甲陽園站站房和站臺(tái)損壞，經(jīng)濟(jì)損失約660億日元。2008年，汶川8.0 級(jí)地震造成綿陽站站房主樓受損，部分墻面坍塌，喪失了使用功能。2017年，青川5.4級(jí)地震導(dǎo)致多條經(jīng)行線路的對(duì)應(yīng)區(qū)間檢修，造成綿陽站多趟列車晚點(diǎn)，大量旅客滯留。因此，鐵路站房需要具有良好的抗震性能。

學(xué)者們針對(duì)鐵路站房的抗震性能開展了研究。Li 等［5］對(duì)站房站臺(tái)鋼桁架和混凝土柱的連接部位進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明其對(duì)整體結(jié)構(gòu)的抗震性能有較大影響。Pelad 等［6］采用增量動(dòng)力方法研究了意大利米蘭站的地震易損性，結(jié)果表明該站房的拱形天花板、連接預(yù)制拱頂和鋼桁架的地震超越概率較高。呂曉寅等［7］分析了中小型站房的抗震性能，表明震后站房結(jié)構(gòu)的破壞主要集中于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。楊勁等［8］采用有限元軟件分析了宿州東站主站房的抗震性能，結(jié)果表明該站房的主要破壞特征為柱鉸破壞。但目前，鮮有研究在近斷層地震動(dòng)下鐵路站房的抗震性能。

由于鐵路站房屬于生命線工程，還需保障其在地震后的使用功能不中斷或盡快恢復(fù)。因此，不僅對(duì)鐵路站房的抗震性能有要求，而且對(duì)其抗震韌性也有較高要求。所謂抗震韌性，是指結(jié)構(gòu)在設(shè)定水準(zhǔn)地震作用后，維持與恢復(fù)原有功能屬性的能力［9-11］。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要采用FEMA-P58，US RC Building Rating System 及GB/T 38591—2020《建筑抗震韌性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（簡(jiǎn)稱《韌性標(biāo)準(zhǔn)》）等對(duì)建筑抗震韌性進(jìn)行評(píng)估。Molina 等［12］基于FEMA-P58 評(píng)估了1 棟高層框架辦公樓的抗震韌性，結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)直接經(jīng)濟(jì)損失約為建筑成本的34%。曾翔等［13］對(duì)3 棟典型建筑進(jìn)行地震損失預(yù)測(cè)，表明建筑主要損失來自結(jié)構(gòu)構(gòu)件和墻體等位移敏感型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。潘鵬等［14-15］對(duì)《韌性標(biāo)準(zhǔn)》的關(guān)鍵條文進(jìn)行了解讀，并對(duì)6棟鋼筋混凝土建筑進(jìn)行了韌性評(píng)價(jià)。而上述研究均未涉及鐵路站房，而鐵路站房存在跨度大、層高較高、樓板局部不連續(xù)等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)［16］，這導(dǎo)致其抗震韌性評(píng)估中主要損失分布與普通建筑結(jié)構(gòu)不同。

本文為掌握近斷層強(qiáng)震作用下鐵路站房維持與恢復(fù)原有功能的能力，分別采用近斷層設(shè)計(jì)譜和抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜對(duì)典型鐵路站房進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并結(jié)合鐵路站房的特點(diǎn)，考慮近斷層地震動(dòng)的影響，對(duì)其抗震韌性進(jìn)行評(píng)估，為近斷層區(qū)鐵路站房的抗震設(shè)計(jì)提供參考。

1 鐵路站房抗震設(shè)計(jì)與模型建立

1.1 近斷層設(shè)計(jì)譜

采用課題組建立的近斷層抗震設(shè)計(jì)譜進(jìn)行鐵路站房抗震設(shè)計(jì)［17-18］，如圖1所示。圖中：T為結(jié)構(gòu)自振周期，s；α為水平向地震影響系數(shù)；Tg為特征周期，s；γ為曲線下降段衰減指數(shù)；TL為曲線下降段終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的周期值。近斷層水平向設(shè)計(jì)譜具體形式見式（1），近斷層豎向設(shè)計(jì)譜具體形式見式（2）。

圖1 近斷層和抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜

式中：αmax，η1和η2分別為水平向地震影響系數(shù)最大值，直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)和阻尼調(diào)整系數(shù)，其取值與GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（簡(jiǎn)稱《抗震規(guī)范》）相同；Tg按照《抗震規(guī)范》取值，多遇地震下其值不小于0.75 s，罕遇地震下其值不小于0.80 s；γ取0.9；kh為水平向設(shè)計(jì)譜的幅值放大系數(shù)，取1.5。

式中：αv和αvmax分別為豎向地震影響系數(shù)和豎向地震影響系數(shù)最大值，取值與《抗震規(guī)范》相同；Tg按照實(shí)際場(chǎng)地類別與設(shè)計(jì)地震分組進(jìn)行取值，但多遇地震下不小于0.40 s，罕遇地震下不小于0.45 s；γ取為0.6；kv為豎向設(shè)計(jì)譜的幅值放大系數(shù)，取1.5。

1.2 鐵路站房抗震設(shè)計(jì)

經(jīng)過調(diào)研，鐵路站房多具有層高較高、結(jié)構(gòu)跨度大、樓板不連續(xù)及存在單跨框架等特點(diǎn)。選取某典型鐵路站房為研究對(duì)象，該站房類型為線側(cè)式，規(guī)模為中型站房，建筑面積約為14 720 m2，高度約為32 m。站房抗震設(shè)防烈度為8 度（0.3g，g為重力加速度），設(shè)計(jì)地震分組為第3 組。該站房結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了局部樓板不連續(xù)和單跨框架的情況。同時(shí)，結(jié)構(gòu)中的最大柱距為27.00 m，跨度大于18.00 m，為大跨度框架結(jié)構(gòu)。依據(jù)《韌性標(biāo)準(zhǔn)》要求，本文僅對(duì)該典型站房的地上部分進(jìn)行分析［14］。站房建筑平面圖如圖2所示。

圖2 站房建筑平面圖（單位：mm）

1.3 鐵路站房模型建立

采用有限元軟件midas Gen 建立的典型鐵路站房的數(shù)值模型，如圖3所示。該鐵路站房的主體結(jié)構(gòu)為混凝土框架，屋面為鋼網(wǎng)架。數(shù)值模型中混凝土框架的梁柱構(gòu)件設(shè)置為梁?jiǎn)卧?，屋面鋼網(wǎng)架設(shè)置為桁架單元。梁柱兩端的塑性鉸定義為集中鉸，底部邊界條件設(shè)為固接。此外，還將midas Gen 模型和設(shè)計(jì)院PKPM 模型進(jìn)行了對(duì)比，2 個(gè)模型的前3階振型的周期差值最大為9.0%，結(jié)構(gòu)總質(zhì)量分別為40 719 和39 579 t，兩者差值為2.8%；周期和質(zhì)量差值均在10.0%以內(nèi)，驗(yàn)證了建立的midas Gen數(shù)值模型的合理性。

圖3 典型鐵路站房數(shù)值模型

對(duì)鐵路站房進(jìn)行抗震韌性評(píng)價(jià)之前，還需要建立其建筑性能模型。對(duì)于站房中的構(gòu)件，需要按照其易損性類別分組，確定各組中構(gòu)件的數(shù)量、造價(jià)等信息，并根據(jù)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)提取工程需求參數(shù)（Engineering Demand Parameter，EDP）?；谡痉扛鲗I(yè)圖紙，根據(jù)TZJ 2206—2019《鐵路工程估算定額》，建立鐵路站房建筑性能模型，易損性組構(gòu)件情況詳見表1。表中：砌體填充墻的易損性數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)［20］，其他構(gòu)件的易損性數(shù)據(jù)來源于《韌性標(biāo)準(zhǔn)》。與采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的鐵路站房相比，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的站房?jī)H主體框架的梁柱配筋增加，其他構(gòu)件未發(fā)生改變。

將表1 中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷分為4 個(gè)等級(jí)，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷主要分為3個(gè)等級(jí)，典型構(gòu)件的易損性曲線如圖4 所示。圖中：DS1 代表輕微損傷；DS2代表一般損傷；DS3代表中度損傷；DS4代表嚴(yán)重?fù)p傷；DS1'代表輕度損傷；DS2'代表中度損傷；DS3'代表嚴(yán)重?fù)p傷。

表1 易損性組構(gòu)件

圖4 典型構(gòu)件的易損性曲線

2 近斷層脈沖型地震動(dòng)選取

根據(jù)該站房的場(chǎng)地條件，從美國(guó)太平洋地震工程研究中心（Pacific Earthquake Engineering Research Center，PEER）數(shù)據(jù)庫(kù)中選取了24 組近斷層地震動(dòng)，其記錄參數(shù)見表2，其加速度反應(yīng)譜如圖5所示。

表2 24組近斷層地震動(dòng)記錄參數(shù)

圖5 近斷層地震動(dòng)反應(yīng)譜

為對(duì)站房進(jìn)行抗震韌性評(píng)估，根據(jù)《抗震規(guī)范》對(duì)所選地震動(dòng)記錄進(jìn)行調(diào)幅。地震動(dòng)H1向、H2向和V向的峰值加速度調(diào)幅比例為1∶0.85∶0.65。

3 鐵路站房抗震韌性評(píng)估

3.1 地震響應(yīng)分析

在設(shè)防地震和罕遇地震作用下，2 種設(shè)計(jì)譜下鐵路站房最大層間位移角如圖6 所示。由圖6 可知：在設(shè)防地震作用下，采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大層間位移角平均值分別約為1/268 和1/269，這是由于2 種設(shè)計(jì)譜下的鐵路站房?jī)H配筋發(fā)生改變，此時(shí)結(jié)構(gòu)仍處于彈性階段，層間位移角差異不大；在罕遇地震作用下，采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大層間位移角平均值分別約為1/118 和1/138，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大層間位移角平均值較小，這表明近斷層設(shè)計(jì)譜可以有效控制鐵路站房層間位移；采用2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大層間位移角均在第3層，即鐵路站房的2 層候車廳，這是因?yàn)殍F路站房功能特殊，為滿足其空間布局需求，站房2 層候車廳的樓板局部不連續(xù)，且1 層候車室的中柱未能延續(xù)到2層，導(dǎo)致該區(qū)域存在單跨框架，結(jié)構(gòu)剛度較低。

圖6 最大層間位移角

在設(shè)防地震和罕遇地震作用下，2 種設(shè)計(jì)譜下鐵路站房最大樓層峰值加速度平均值如圖7 所示。由圖7可知：在設(shè)防地震作用下，采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大樓層峰值加速度平均值分別為6.31 和7.25 m·s-2；在罕遇地震作用下，采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大樓層峰值加速度平均值分別為7.82 和9.34 m·s-2；采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房最大樓層峰值加速度平均值均明顯大于采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的鐵路站房，這是由于采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房配筋較多，承載力較大，在地震作用下結(jié)構(gòu)損傷小，剛度下降較小，因此最大樓層峰值加速度較大。

圖7 樓層峰值加速度

3.2 蒙特卡羅模擬

地震作用具有一定的不確定性，然而本文選取的24 組地震動(dòng)偏少，不能夠有效考慮這種不確定性。因此，為充分考慮地震作用不確定性的影響，《韌性標(biāo)準(zhǔn)》中要求采用蒙特卡羅模擬的方法，以擴(kuò)充工程需求參數(shù)，且模擬次數(shù)不少于1 000 次。考慮到鐵路站房的重要性，開展了5 000 次蒙特卡羅模擬，并基于模擬結(jié)果計(jì)算鐵路站房的損傷狀態(tài)和修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時(shí)間和人員損失等指標(biāo)，其流程如圖8所示。圖中：x為蒙特卡羅模擬次數(shù)。

圖8 蒙特卡羅模擬流程

根據(jù)該鐵路站房的地震響應(yīng)，首先，將設(shè)防地震和罕遇地震作用下采用2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房響應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到其平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ；其次，進(jìn)行蒙特卡羅模擬，以擴(kuò)充鐵路站房的工程需求參數(shù)；之后，擬合修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時(shí)間和人員傷亡指標(biāo)參數(shù)，并計(jì)算得到其對(duì)數(shù)正態(tài)分布對(duì)應(yīng)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；最后，取保證率為84%的擬合值，得出建筑修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時(shí)間及人員傷亡的指標(biāo)［21］。

建筑修復(fù)費(fèi)用是修復(fù)、置換和拆除損傷構(gòu)件的總費(fèi)用，包括人工費(fèi)、材料費(fèi)和機(jī)械費(fèi)。由于不同建筑物的建造成本存在差異，需要采用建筑修復(fù)費(fèi)用指標(biāo)來比較它們的震后經(jīng)濟(jì)損失，可由式（3）得到［21］。

式中：k為建筑修復(fù)費(fèi)用評(píng)價(jià)指標(biāo)；RT為建筑修復(fù)費(fèi)用；CT為建造成本。

采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房建造成本分別為9 115.21 和9 395.21 萬元，依據(jù)式（3），2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房建筑修復(fù)費(fèi)用代表值均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，如圖9 所示。由圖9 可知：在設(shè)防地震作用下，2 種設(shè)計(jì)譜的建筑修復(fù)費(fèi)分別為379.32 和382.55 萬元，相應(yīng)的建筑修復(fù)費(fèi)用指標(biāo)k分別為4.16%和4.07%；采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房的修復(fù)費(fèi)用較不考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房提高了0.85%；在罕遇地震作用下，2 種設(shè)計(jì)譜的建筑修復(fù)費(fèi)分別為1 035.32 和882.82萬元，相應(yīng)的建筑修復(fù)費(fèi)用指標(biāo)k分別為11.36%和9.34%；采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房的修復(fù)費(fèi)用較不考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房降低了14.73%。

圖9 建筑修復(fù)費(fèi)用分布

建筑修復(fù)時(shí)間是指在合理的修復(fù)方案和配置下，修復(fù)受損構(gòu)件至其原有功能需要的時(shí)間，可由式（4）得到［21］。

式中：Qi，k為第k層第i類構(gòu)件的修復(fù)工時(shí)總和；Qi，j，k為第k層處于損傷狀態(tài)j的第i類構(gòu)件的修復(fù)工時(shí)；ni，j，k為第k層處于損傷狀態(tài)j的第i類構(gòu)件數(shù)量；ξTi為考慮第i類震損構(gòu)件修復(fù)工程量的修復(fù)工時(shí)折減系數(shù)；λTi為考慮震損構(gòu)件所在樓層位置k的樓層影響系數(shù)；k為建筑層數(shù)，k=1，2，…，n，n為總層數(shù)；i為震損構(gòu)件類型，i=1，2，3；j為震損構(gòu)件損傷狀態(tài)，j=1，2，3，4。

根據(jù)式（4），2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房修復(fù)時(shí)間代表值均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，如圖10 所示。由圖10 可知：采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房，在設(shè)防地震作用下的修復(fù)時(shí)間分別為13.20 和12.30 d；在罕遇地震作用下的修復(fù)時(shí)間分別為22.90 和21.20 d；在設(shè)防和罕遇地震作用下，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房的修復(fù)時(shí)間較不考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房，分別降低了6.81%和7.42%。

圖10 建筑修復(fù)時(shí)間分布

鐵路站房作為交通體系的重要節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)著運(yùn)輸人員、集散物資等重要任務(wù)，重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通民用建筑。震后站房一旦發(fā)生損壞，為保障其功能快速恢復(fù)，相應(yīng)的社會(huì)響應(yīng)一定高于普通民用建筑。因此，對(duì)鐵路站房進(jìn)行抗震韌性評(píng)估時(shí)，還需考慮鐵路站房的特殊性，針對(duì)修復(fù)時(shí)間提出更為合理的計(jì)算方法。

人員傷亡指標(biāo)主要指名義受傷率和死亡率，名義受傷率是震后受傷人數(shù)與總?cè)藬?shù)的比值，名義死亡率是震后死亡人數(shù)與總?cè)藬?shù)的比值，可由式（5）和式（6）計(jì)算得到［21］。

式中：γH為名義受傷率；γD為名義死亡率；MH為受傷人數(shù)；MD為死亡人數(shù)；m為建筑房間功能類型，m=1，2，3，4，5，6；ζm為第m類功能房間的人員密度；Am為第m類功能房間的總建筑面積。

根據(jù)式（5）和式（6），在8 度（0.3g）設(shè)防地震和罕遇地震作用下，采用2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房的人員傷亡人數(shù)極少，計(jì)算結(jié)果不可以滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布，取5 000 次模擬結(jié)果的均值用于計(jì)算鐵路站房的人員傷亡率。

3.3 抗震韌性評(píng)價(jià)

依據(jù)《韌性標(biāo)準(zhǔn)》劃分的評(píng)價(jià)等級(jí)，對(duì)采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房進(jìn)行抗震韌性評(píng)級(jí)。對(duì)比2 種設(shè)計(jì)譜的站房的修復(fù)費(fèi)用，如圖11 所示。圖中：變化率為近斷層設(shè)計(jì)譜和抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的比值。采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的鐵路站房建筑修復(fù)費(fèi)用的評(píng)級(jí)為一星，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房建筑修復(fù)費(fèi)用的評(píng)級(jí)為二星。

圖11 站房建筑修復(fù)費(fèi)用對(duì)比

由圖11 可知：在設(shè)防地震作用下，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的站房結(jié)構(gòu)構(gòu)件修復(fù)費(fèi)用較抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜增加了8.6%，這是由于兩者的震后損傷較小，差異不大，但近斷層設(shè)計(jì)譜在增加了站房結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋，提高了其造價(jià)，導(dǎo)致其震后修復(fù)費(fèi)用增大。采用近斷層設(shè)計(jì)譜的位移型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件修復(fù)費(fèi)用較抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜降低了4.4%。這是由于采用近斷層設(shè)計(jì)譜的站房配筋增加，提高了其承載力，使得震后損傷減少，修復(fù)費(fèi)用降低。在設(shè)防地震作用下，采用2 種設(shè)計(jì)譜的加速度型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件修復(fù)費(fèi)用均為0。這是由于兩者的加速度型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷均較小，未產(chǎn)生修復(fù)費(fèi)用；在罕遇地震作用下，與抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的站房相比，近斷層設(shè)計(jì)譜的站房中結(jié)構(gòu)構(gòu)件與位移型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的修復(fù)費(fèi)用分別降低了30.3%和5.3%。2 種設(shè)計(jì)譜的加速度型非結(jié)構(gòu)構(gòu)件修復(fù)費(fèi)用相同，這是由于罕遇地震作用下的站房樓層峰值加速度未能使其在損傷等級(jí)上出現(xiàn)差異。

對(duì)比設(shè)防和罕遇地震作用下2 種設(shè)計(jì)譜的站房建筑修復(fù)時(shí)間，如圖12 所示。由圖12 可知：采用2 種設(shè)計(jì)譜，其鐵路站房修復(fù)時(shí)間變化規(guī)律，同修復(fù)費(fèi)用一致；但2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房修復(fù)時(shí)間差異不大。故建筑修復(fù)時(shí)間指標(biāo)的抗震韌性評(píng)級(jí)均為二星。這是由于近斷層設(shè)計(jì)譜僅控制了結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)，未能有效降低結(jié)構(gòu)樓層加速度，使得兩者修復(fù)時(shí)間差異不大。

圖12 站房建筑修復(fù)時(shí)間對(duì)比

采用2 種設(shè)計(jì)譜的鐵路站房人員傷亡率對(duì)比，見表3。由表3 可知：隨著地震強(qiáng)度的增加，人員死亡率的代表值逐漸增大。采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的站房人員傷亡評(píng)級(jí)分別為一星和二星。在設(shè)防地震作用下，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房的死亡率和受傷率較抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的鐵路站房，分別降低了56.18%和44.54%。在罕遇地震作用下，采用近斷層設(shè)計(jì)譜的鐵路站房的受傷率和死亡率較抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜的鐵路站房，分別降低了98.20%和90.00%。這表明近斷層設(shè)計(jì)譜能明顯降低鐵路站房在地震作用下的人員傷亡率。

表3 站房人員傷亡率對(duì)比

基于鐵路站房建筑修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時(shí)間及人員傷亡指標(biāo)3 項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)，按《韌性標(biāo)準(zhǔn)》取3 項(xiàng)指標(biāo)的最低等級(jí)作為該建筑的抗震韌性等級(jí)，見表4。由表4 可知：采用抗震規(guī)范設(shè)計(jì)譜和近斷層設(shè)計(jì)譜的站房韌性綜合評(píng)級(jí)分別為一星和二星，這表明考慮近斷層強(qiáng)震影響對(duì)近斷層區(qū)站房進(jìn)行設(shè)計(jì)可以有效提高其抗震韌性等級(jí)。

表4 站房抗震韌性評(píng)級(jí)

4 結(jié)論

（1）在8 度（0.3g）罕遇地震作用下，考慮近斷層強(qiáng)震影響的站房修復(fù)費(fèi)用為882.82 萬元，修復(fù)時(shí)間為21.20 d，受傷率為1.25×10-4，死亡率為1.25×10-5。站房修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時(shí)間、受傷率和死亡率較不考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房，分別降低了14.73%，7.42%，98.20%和90.00%。因此，在近斷層區(qū)鐵路站房的抗震設(shè)計(jì)中，建議考慮近斷層強(qiáng)震影響，以降低鐵路站房的修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時(shí)間和人員傷亡率。

（2）考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房抗震韌性等級(jí)為二星，而不考慮近斷層強(qiáng)震影響的鐵路站房抗震韌性等級(jí)為一星。因此，在鐵路站房的抗震設(shè)計(jì)中，建議考慮近斷層強(qiáng)震影響，以提高鐵路站房的抗震韌性，保證鐵路站房在震后快速恢復(fù)的能力。

（3）鐵路站房發(fā)生震害后，為保證盡快恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，其社會(huì)響應(yīng)會(huì)高于普通民用建筑。因此，在鐵路站房的抗震韌性評(píng)估中，建議考慮鐵路站房的特殊性，提出更合理的修復(fù)時(shí)間計(jì)算方法。