運城市鹽湖區(qū)建筑群體震害預(yù)測研究

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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運城市鹽湖區(qū)建筑群體震害預(yù)測研究

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)測因子法，對運城市鹽湖區(qū)的主要街道進行了社區(qū)震害預(yù)測計算，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，存在45%的輕度破損，與運城市鹽湖區(qū)的設(shè)防烈度相符。

震害預(yù)測，建筑物，震害因子，預(yù)測結(jié)果

0 引言

地震，是地殼內(nèi)部某部分急劇運動而發(fā)生的傳播振動的現(xiàn)象。大地震爆發(fā)時，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)計當初能夠合理考慮抗震問題，相信震害會大大減輕。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)測工作，制訂出相應(yīng)的改造方案和應(yīng)急對策，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)測的研究對象為運城市鹽湖區(qū)內(nèi)8個街道已建成區(qū)的群體建筑物。

1 建筑震害預(yù)測方法的提出

通過實地考察和資料搜集發(fā)現(xiàn)，在街道或社區(qū)等一個研究單元內(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，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)進行震害預(yù)測的方法。通過評價社區(qū)群體建筑的震害，判別出高危險區(qū)。經(jīng)過比較分析選擇建筑震害預(yù)測因子法作為本次的震害預(yù)測研究方法。

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

式中符號及取值見表1。

表1 建筑震害預(yù)測因子法計算表

本次研究把社區(qū)的建筑震害程度分為四級：1級(0≤P<1.4)：基本完好，計算單元內(nèi)絕大多數(shù)建筑物不需修理就可以繼續(xù)使用；2級(1.4≤P<7)：輕度破損，計算單元內(nèi)少部分建筑物需要修復(fù)方可繼續(xù)使用；3級(7≤P<14)：較重破損，計算單元內(nèi)部分建筑物需要修復(fù)或大修方可繼續(xù)使用；4級(P≥14)：嚴重破損，計算單元內(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應(yīng)關(guān)系，本次選取了多個建筑物樣本，用單體易損性分析法和震害因子法進行計算，以上述的取值范圍標定震害因子。然后，用該方法進行了計算。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應(yīng)關(guān)系如表2所示。本文將地震動參數(shù)輸入得到的易損性結(jié)果進行轉(zhuǎn)化，從而得到用烈度表達的評估結(jié)果。

表2 加速度與烈度對應(yīng)關(guān)系

2 建筑震害預(yù)測及結(jié)果

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

表3 各社區(qū)震害預(yù)測結(jié)果

3 結(jié)語

1)建筑物震害預(yù)測結(jié)果與震害因子有很大關(guān)聯(lián)，如設(shè)防烈度、場地類別、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，選取的樣本中45%為輕度破損，這與運城市鹽湖區(qū)位于Ⅶ度設(shè)防烈度的實際情況相符合。

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，震害等級與主要影響因子聯(lián)系起來，結(jié)果較符合實際情況。另外，應(yīng)進行更多的嘗試，調(diào)整主要影響因子與震害等級的符合程度。

[1] 尹之潛.地震災(zāi)害預(yù)測與地震災(zāi)害等級[J].中國地震，1991(4)：8-9.

[2] 王毅恒，李升才.城市群體建筑物的震害預(yù)測[J].華僑大學學報，2012(3):25-26.

[3] 孫柏濤，孫德璋.建筑物單體震害預(yù)測新方法[J].北京工業(yè)大學學報，2008(7):45-47.

[4] 趙鳳新，任志林，張郁山.基于不同破壞指數(shù)的建筑物震害預(yù)測不確定性分析[J].中國地震，2008(2):49-51.

[5] 王景來.地震災(zāi)害損失快速評估新方法研究[J].地震研究，2000(9):12-13.

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

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