摘要：5.12汶川大地震已經過去有兩年的時間了。讓我們看到慘不忍睹的是由于地震導致的眾多房屋倒塌，給人們帶來的災難。所以，民用建筑抗震性能的好壞，直接影響著人們的生命和財產。本文就幾種常見結構的抗震性能進行了分析，重點闡述了抗震性能密切相關的幾個因素，也就是人們在選擇和使用建筑結構時應注意的問題。

關鍵詞：民用建筑；結構；抗震性能

通過對2008年5月12日四川汶川地震發生建筑破壞調查，認為此次系列地震震害較重的主要原因是結構沒有按規范建設，包括抗震構造措施不合理、施工質量不高、結構設計不合理、建筑規劃和選址不當等。汶川大地震中因建筑損毀所帶來的嚴重人員傷亡，建筑抗震性已引起人們的高度重視。很多市民都認為高層比磚混好，其實不是這個道理。雖然磚的強度比混凝土弱一些，但是抗震性能高低主要取決于建材質量的好壞及承重結構的連接形式、施工質量和地基的狀態。而磚混結構的建筑，則通過增加圈梁、柱子的數量，增強房屋的整體性。因此在設計規范中，不同建筑結構的樓盤抗震標準是一樣的，建筑結構工程師都會保證抗震性能，沒有“塔樓比磚混結構的多層效果好”等說法。本文結合實踐，分別對抗震性能密切相關的結構形式和應注意的幾個要素分別進行了闡述。

一、幾種常見結構的抗震性能

目前，民用建筑最常見的建筑結構形式主要包括：鋼結構、框架結構、磚混結構和磚木結構。這4種結構的建筑在抗震方面有著一定的區別：

1、鋼結構建筑的抗震性能。鋼結構建筑被譽為21世紀的綠色建筑之一，其獨特的可循環使用的建筑結構，符合發展節能省地建筑和經濟持續健康發展的要求。鋼結構建筑一是重量輕、強度高。用鋼結構建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右，使用面積比鋼筋凝土住宅提高4%左右。二是抗震性能好。由于鋼材料的勻質性、強韌性，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，具有很好的抗震能力。從國內外震后調查結果看，鋼結構建筑倒塌數量最少。從理論上講鋼結構的建筑比框架跟磚混的結構結實的多，使用年限也長。不過，由于鋼結構建筑的造價相對較高和其它原因，目前應用不是非常普遍。隨著高科技的發展，人們的觀念與生活方式也將不斷更新與變化，對建筑總體質量的要求也將不斷提高，鋼結構建筑將是人們的首選結構形式。

摘要：本文在對我國房屋建筑抗震現狀進行分析的基礎上，對抗震性能鑒定的重要性、步驟以及鑒定注意事項進行詳細闡述，并研究了當前廣泛使用的抗震加固改造措施，對于房屋建筑結構抗震性能鑒定與加固具有一定借鑒意義。

關鍵詞：房屋建筑結構；抗震性能鑒定；建筑加固改造措施

1引言

房屋建筑結構的穩定性與安全性直接關系到普通民眾的生命與財產安全，使得房屋建筑成為了影響國計民生與社會穩定的關鍵性因素。2008年的5.12汶川大地震是震驚國內外的災難性事件，據民政局統計，汶川大地震期間，因地震造成的房屋倒塌數量高達535.22萬間，結構受到損壞的房屋數量高達2044.72萬間，造成財物損失與人員傷亡若干，引發了社會民眾以及建筑行業從業人員對房屋建筑結構抗震性能以及房屋建筑結構抗震加固的又一輪關注[1]。在房屋建筑結構設計以及房屋建筑施工過程中，應當及時對房屋建筑結構的抗震性能進行檢測與鑒定，對抗震性能較弱的房屋建筑及時采取加固改造措施，從根本上提高房屋建筑的防震抗震水平，最大限度地減少因地震導致房屋建筑損傷或倒塌而帶來的財物損傷與人員傷亡。

2我國房屋建筑結構抗震現狀分析

我國地處亞歐板塊，周圍環繞的地震帶較多，包括華北太行山沿線與京津唐地震帶、臺灣和福建沿海地震帶、西南青藏高原與四川、云南西部地震帶、西北新疆、甘肅與寧夏地震帶，地震帶的廣泛分布使得我國飽受地震災害的侵襲。建筑年代較早的房屋并未充分考慮其抗震性能，即使有將抗震性能作為房屋建筑結構設計的一部分，其房屋建筑抗震規范也僅僅規定了震級為7級以上的地震區，也未曾對抗震性較差的房屋建筑進行加固處理，使得早期的房屋建筑無論是抗震性還是耐久性都存在較大的缺陷。我國早期的房屋建筑多采用預制板，與框架結構相比，預制板的整體穩定性較差，在面臨強烈地震波時，以預制板為結構的房屋建筑容易發生倒塌，雖然現今很多房屋建筑已經開始采用框架結構，但是仍有很多縣城與鄉村沿用早期的預制板，房屋建筑的抗震性較差，也未曾采用抗震技術進行加固處理。同時，與多地震國家相比，我國對房屋建筑的抗震標準設置較低，例如2001年制定的各地區建筑抗震標準中將成都市的房屋建筑抗震標準設置為100伽，而周邊的綿陽、重慶等地區房屋建筑抗震標準設置為50伽，遠低于日本等國所設置的300~400伽[2]。較低的房屋建筑抗震標準使得國內房屋建筑結構的抗震性能在面對強震時容易發生結構損壞或房屋倒塌現象。

【摘要】以貴州山區某高速橋梁為例，圍繞山區橋梁高墩的抗震性能評價展開研究，并針對山區中常見的薄壁墩和圓柱墩，進行抗震性能對比，分析了抗震設計中的困難。

【關鍵詞】山區高墩；抗震分析；抗震性能評價

1背景分析

目前，對高墩橋梁進行地震反應分析主要以規范公式法和靜力推倒分析法為主。對于橋墩抗震性能的評價，JTG/TB02-01—2008《公路橋梁抗震設計細則》【1】并沒有給出量化的計算方法，只是提出了兩水準設防、兩階段設計的抗震設計理念。實際發生破壞性地震時，雖結構未倒塌，但因損傷過大，造成的經濟損失往往超出建設單位的承受能力。針對以上問題，本文嘗試引入量化指標對橋墩抗震性能進行評估，可作為社會經濟性評價參考。本文研究分析山區橋梁中普遍存在的柱式墩、薄壁墩，指出了其在高烈度地震下可能會出現非設計的預期結果，并從構造措施上給出了優化抗震建議。

2典型山區高墩橋梁

本橋是貴州山區某高速上1座非常典型的高墩橋梁，上構為40m預制T梁，單向2車道，橋寬12.25m，全橋共3聯：2×（3×40m）+4×40m；上部結構采用結構連續T梁。本地區場地類型為Ⅱ類，地震參數為抗震設防烈度7度，地震動峰值加速度0.15g。墩高分為空心薄壁墩（6.5m×3.0m，壁厚0.5m，墩身主筋HRB500D32）和雙柱式墩，該類橋墩均為貴州山區非常常見的橋墩。全橋下構共9個橋墩，1～5#和9#墩為圓柱墩，直徑2m；6～8#墩為6.5m×3.0m空心薄壁墩；3#、6#為分聯墩；7～9#墩梁固結；1～9#墩高分別為：13.5m、27.2m、17.1m、11.9m、27.4m、56.2m、67.1m、59.8m、33.3m。

目前，目前民用建筑最常見的建筑結構形式主要包括：鋼結構、框架結構、磚混結構和磚木結構。這4種結構的建筑在抗震方面有著一定的區別：

（一）鋼結構建筑抗震級別★★★★

鋼結構建筑被譽為21世紀的綠色建筑之一，其獨特的可循環使用的建筑結構，符合發展節能省地建筑和經濟持續健康發展的要求。鋼結構建筑一是重量輕、強度高。用鋼結構建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右，使用面積比鋼筋凝土住宅提高4％左右。二是抗震性能好。由于鋼材料的勻質性、強韌性，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，具有很好的抗震能力。從國內外震后調查結果看，鋼結構建筑倒塌數量最少。從理論上講鋼結構的建筑比框架跟磚混的結構結實的多，使用年限也長。不過，由于鋼結構建筑的造價相對較高和其它原因，目前應用不是非常普遍。隨著高科技的發展，人們的觀念與生活方式也將不斷更新與變化，對建筑總體質量的要求也將不斷提高，鋼結構建筑將是人們的首選結構形式。

（二）框架結構建筑抗震級別★★★

即由鋼筋混凝土澆灌成承重梁柱，組成骨架，再用空心磚或預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、陶粒等輕質板材作隔墻分戶裝配而成的建筑。墻主要是起圍護和隔離的作用，由于墻體不承重，可以用各種輕質材料制成。框架結構建筑的優點是抗震性能好，結構牢固，使用壽命長，房屋的結構可以隨客戶的意愿而改變，大開間建筑均采用此結構。梁、板、柱等承重構件，可以預制，也可以澆注，現澆的房子抗震度比較高，防水性比較好，目前大多數框架結構都采用現澆。框架結構中，還有一種框剪結構建筑，又名框架剪力墻結構，它是框架結構和剪力墻結構兩種體系的結合，吸取了各自的長處，既能為建筑平面布置提供較大的使用空間，又具有良好的抗側力性能。這種結構的建筑在抗震性能上也有不錯的表現。

（三）磚混結構建筑抗震級別★★

隨著路網建設的發展，位于地形復雜的山區橋梁越來越多。而山區公路橋梁具有曲線、大縱坡、高墩等特點，通常會選擇中小跨徑的裝配式預應力混凝土小箱梁橋，下構通常采用構造簡單、自重輕、節省鋼筋和混凝土用量、施工技術成熟的雙柱式橋墩。雙柱式墩在罕遇地震作用下通常在墩身產生不同的病害。歸納分類為3種：（1）橋墩墩底所受的彎矩發生彎曲破壞，表現為墩底塑性鉸區混凝土保護層剝落；（2）柱系梁梁端先于墩柱屈服破壞；（3）柱系梁節點處柱端發生鋼筋屈服破壞。通過比較可以發現，雙柱式墩潛在塑性鉸位置如圖1所示。合理地設置柱系梁位置及尺寸，可使系梁先于墩柱發生屈服，形成延性和塑性耗能能力良好的接近于“梁鉸型”的塑性耗能機構，這符合“多道防線”的抗震概念設計。

1工程概況

某橋橋寬12m，上構采用3×30m先簡支后連續小箱梁，下構為雙柱式橋墩，墩高18m，墩身1．5m，基礎采用m法模擬，樁徑1．8m。如圖2所示。

2柱系梁設置對墩柱受力的影響

2．1力學模型。雙柱式墩的超靜定結構簡化模型如圖3、圖4所示，可知在橫橋向平面內通過適當地調節柱系梁位置以及柱系梁尺寸來改變柱與系梁間的彎矩分配，可有效減小墩身彎矩，進而實現在橫向作用力下的“多道防線設防”，柱系梁作為第一道防線在橫向水平地震作用力中先于墩柱屈服。2．2分析模型。根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG3362－2018）第9．6．5條“柱式墩臺的柱身間設置柱系梁時，其截面高度和寬度可分別取0．8～1．0倍和0．6～0．8倍的柱直徑”和以往設計經驗，分別建立以下3個模型：模型1：橋墩間不設置柱系梁，只保留地系梁。模型2：橋墩間于0．5H（H指墩高，下同）位置處設置柱系梁，系梁尺寸為1．2m×1．4m。模型3：橋墩間于0．3H和0．7H處設置柱系梁，系梁尺寸為1．2m×1．4m。2．3動力分析。結構的振動周期、振型等反映結構動力特性的重要參數，是評價橋梁動力性能的重要依據。本文對模型1、模型2、模型3等3種橋梁結構進行模態分析，其結果如表1所示。從3種模型的周期及振型的分析比較得知，有柱系梁的柱式墩相較于無系梁的柱式墩，其自振周期明顯減小。這說明柱系梁的存在增強了墩柱的剛度，提高了雙柱式墩的整體受力能力。2．4反應譜分析。假定橋址區特征周期為0．35s，地震加速度為0．15g，場地類別為Ⅱ類。按多振動反應譜法分別得到E1、E2地震作用下的反應譜如圖5、圖6所示。將其按照橫橋向輸入到以上3個模型中，得到各墩身及柱系梁梁端的最大彎矩值。其結果如表2～3所示。由表2和表3可知，在E1橫橋向地震作用下，與無柱系梁的雙柱式墩相比，隨著柱系梁的增加，墩底彎矩分別減少12．9％、12．0％；墩頂位移分別減少28．5％、37．6％。由表4、表5可知，在E2橫橋向地震作用下，與無柱系梁的雙柱式墩相比，隨著柱系梁的增加，墩底彎矩分別減少13．9％、22．4％；墩頂位移分別減少28．5％、37．7％。綜上可知，雙柱式墩增加柱系梁有益于減少橫橋向墩底彎矩和墩頂位移。隨著柱系梁根數的增加，墩頂位移和墩底彎矩減少得更明顯。

3柱系梁尺寸對墩柱的影響

根據省住房和城鄉建設廳、國土資源廳、水利廳、地震局《關于開展病險工程抗震性能鑒定排查工作的通知》和市人民政府辦公室《關于印發市2015年地震重點危險區應急準備工作方案的通知》及相關會議的要求,結合我縣水庫的現狀，組織制定了縣病險水庫抗震性能鑒定排查工作實施方案如下，請遵照執行。

一、鑒定排查工作組織

按照“屬地管理，分級負責”的原則，縣水利局負責全縣病險水庫抗震性能鑒定排查工作的協調、指導及督促，成立局主要負責人為組長，分管負責人為副組長，防辦、工管所、水電股等相關科室的工作小組。縣水利局負責紅旗水庫、水庫抗震性能鑒定排查工作，各鄉鎮負責本轄區內病險水庫抗震性能鑒定排查工作，縣雷公井水電有限公司負責雷公井電站水庫抗震性能鑒定排查工作，縣九井崗水電有限公司負責九井崗電站水庫抗震性能鑒定排查工作，水電有限責任公司負責清風巖、大關等管理范圍內電站水庫抗震性能鑒定排查工作。

縣水利局水利水保工程建設管理所負責聯絡、協調、匯總及上報。

二、鑒定排查實施范圍

全縣2013年底以前在冊的中、小型水庫。但近五年內已除險加固并竣工驗收合格的水庫原則上可不再進行抗震性能鑒定排查工作。近五年內已安全鑒定但未實施除險加固的水庫，安全鑒定中抗震安全復核結論可作為抗震性能鑒定排查的依據；其余水庫應進行抗震性能鑒定排查工作。

一、總體目標和任務

摸清我市城市房屋抗震設防的基本情況，掌握我市農村危險房屋（以下簡稱危房）基本狀況，分類制定城市房屋抗震鑒定和加固措施，加快推進農村危房改造，切實保障人民生命財產安全。〖HTH〗

二、組織領導

此次調查工作涉及面廣、時間緊、任務重、難度大，為了完成好各項具體工作，成立*市城市房屋抗震性能和農村危房調查工作領導組。

組〓〓〓長：*（副市長）

副〓組〓長：*（市政府副秘書長、地質災害治理辦主任）

一、工作目標

確保我市既有建筑物和新建工程抗震防災質量，全面提高我市既有房屋和城鄉建設工程防御地震災害的綜合能力，保障人民生命財產安全。

二、組織領導

成立*市既有建筑物抗震性能普查工作領導小組。其組成人員如下：

組長：*市政府常務副市長

副組長：*市規劃建設委主任

按照《*市人民政府辦公室關于開展縣級以上城市建筑物和村鎮民居及公共設施抗震性能普查工作的通知》(鐵政辦明電〔20*〕9號)的要求，為進一步開展好我市城市建筑物和村鎮民居及公共設施抗震性能普查工作，特制定本實施方案。

一、指導思想

以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，全面貫徹落實科學發展觀，緊緊圍繞建設新興中等城市的目標，堅持預防為主、防御與救助相結合的工作方針，依靠科技、依靠法制、依靠全社會的力量，完善地震工作三大工作體系，加強抗震設防管理，做好全市建筑物抗震性能普查工作，進一步提高全市防震減災能力，保障人民群眾生命和財產安全，為防震減災提供基礎數據庫,促進經濟社會健康諧調發展。

二、活動依據

《國務院關于加強防震減災工作的通知》（國發〔20*〕25號）、《國務院辦公廳轉發地震局建設部關于實施農村民居地震安全工程意見的通知》（國辦發〔20*〕1號）、《遼寧省人民政府關于加強防震減災工作的通知》（遼政發〔20*〕1號）及《*市人民政府關于開展縣級以上城市建筑物和村鎮民居及公共設施抗震性能普查工作的通知》（鐵政辦明電〔20*〕9號）。

三、工作目標

一、指導思想

以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，全面貫徹落實科學發展觀，緊緊圍繞建設新興中等城市的目標，堅持預防為主、防御與救助相結合的工作方針，依靠科技、依靠法制、依靠全社會的力量，完善地震工作三大工作體系，加強抗震設防管理，做好全市建筑物抗震性能普查工作，進一步提高全市防震減災能力，保障人民群眾生命和財產安全，為防震減災提供基礎數據庫,促進經濟社會健康諧調發展。

二、活動依據

《國務院關于加強防震減災工作的通知》、《國務院辦公廳轉發地震局建設部關于實施農村民居地震安全工程意見的通知》、《遼寧省人民政府關于加強防震減災工作的通知》及《鐵嶺市人民政府關于開展縣級以上城市建筑物和村鎮民居及公共設施抗震性能普查工作的通知》。

三、工作目標

此次普查，將普查全市城鄉建筑物總量、規模、建筑年代、抗震性能及人口、經濟、國民生產總值等社會環境信息。包括：