基于实践经验方法视角进行房屋建筑抗震易损性分析

张健

摘 要：地震是地壳快速释放能量过程中造成震动，期间会产生地震波的一种自然现象。它的发生常常造成了严重的人员伤亡，甚至能够引起诸多次生灾害。故此，人们急切需要对房屋建筑的抗震易损性进行分析。然后对各种易损性方法进行总结和归纳，随之着手来增强房屋建筑的抗震性。

关键词：房屋建筑；抗震；易损性；抗震性

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）09-0167-01

大量的数据显示，每一次的地震都会给人民和社会带来轻重不同的损失，使得人们的生活变得不安全起来，时时刻刻都要防备地震的突袭。相比在地震发生后积极救援，更重要的还是对于地震易损性分析，对房屋建筑的易损性进行预测，找出缺漏不足之处，采取加固和完善的措施。故而，对于房屋建筑抗震性易损性分析就显得尤为重要了。

1 地震易损性

地震易损性是指在不同震级的地震作用下，房屋建筑的结构发生各种各样不同破坏程度的概率，它从概率的意义上定量地刻画了工程结构的抗震性能力。从宏观的角度来描述了地震动强度与结构破坏程度之间的关系，目前已经成为了地震工程和结构工程两大领域的研究热点。

关于结构的易损性函数主要是通过易损性曲线来表示的，该曲线是建立在破坏概率矩阵上的，也可以从经验统计方法来得到。关于破坏概率矩阵的详细计算方法可参考文献[1]。

经验方法主要是根据通过对以往地震后反应的计算分析和抗震可靠性分析获得的，该方法适合量大面积广的群体建筑物的震害预测。常见的统计方法主要分为两种，即震害经验判断法和逐步回归统计法。

1.1 震害统计法

这种方法主要是专家通过对比建筑物的震害资料，并且还要依据自己以往对地震的了解和震害评估的经验加以分析和总结而得到的建筑易损性分析方法。这是一种最简洁、最直接的分析方法，可以作为以后此类房屋建筑的震害预测的根据。

比如，Algermissen和Steibrugge等，根据实际经验和工程判断，第1次对旧金山的建筑物进行了详细分类，然后通过分析该地区各种类型房屋建筑的震害资料，系统和全面地总结了各种结构的建筑的地震动破坏曲线。而我国的陶谋立等在对唐山地震的震害研究上也是从这个方面开始的，并且制作出了对震害预测清晰明了的树状图。震害经验判断法目前主要用于单层工业产房和多层砖房的地震易损性分析。

1.2 逐步回归统计法

经验统计法最大的优点便是在使用的时候非常经济和方便，不需要通过复杂的计算就可以确定房屋建筑将来在地震中的可能性破坏的等级，比较合适设计规则的砖房和钢筋混凝土厂房等类型的建筑物的易损性分析。可是，这种方法在一定程度上要受到专家和学者的经验限制，分析的结果太过于简化，可信度不高。只有收集到足够的震害实测资料数据、建筑结构的详细资料、地基类型等，预测的结果才可以得到保障。

2 蒙特卡洛模拟法

结构地震易损性数据的计算本质上属于抗震可靠度分析的研究内容，因此结构可靠度的各种计算方法都可以用来进行易损性分析。目前，人们使用最多的是基于非线性动力时程分析的蒙特卡洛模拟法。

这种方法最大的优点就是可以不必知道功能函数显式的解析表达式，而且可以充分利用商业化的非线性有限元分析软件的优势。有利必有弊，它最大的缺点便是计算量过大。基于随机振动的理论动力可靠度分析方法可以充分考虑到地震的随机性过程特性，是地震易损性的计算更加量化。可是，这种方法对理论假设要求非常高，数学的推导过程也是非常严格，想要验证预测的结果却比较困难。若是将结构有限元分析和可靠度分析结合起来的话，就能够解决这个难题。

3 提高建筑抗震性

为了使得房屋建筑能够在地震当中不至于损毁太多，除了对地震易损性分析之外，对建筑的抗震设计也是尤为重要了。

抗震设计的总思路便是：在建筑物的使用寿命期间，对于不同强度的地震，建筑物应该具有不同的抵抗力。结构方面的话，要具有充足的强度、刚度和良好的抗震性能。另外，还有尽可能地降低材料消耗和造价，使得材料利用率得到最大地提高。根据《抗震规范》再结合我国目前的经济实力，提出了“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”的“三水准”的抗震设防目标。

典型的例子便是智利的建筑。1960年发生了震惊世界的大地震，震级且高达8.5级，乃是20世纪震级最大的地震。令人不可思议的是，在这次极大的地震之后，智利的首都圣地亚哥的建筑虽然出现了不少裂缝，受到严重损坏的却只是区区几十栋。由于绝大部分的房屋没有倒塌，故而当地600万居民伤亡不大，财产损失也相对较小。

4 结语

本文只是提出两种地震易损性的方法，在针对地震易损性方法的研究还需要其他相关人士一起探讨和研究。通过对房屋建筑抗震易损性的分析，不断增强和完善房屋建筑的抗震性，这样就可以尽可能地减少在地震袭来之时给人民和社会造成的损失。影响建筑物的震害因素非常多，针对不同的因素要有不同的考虑以及分析，但都要结合当时的场地条件、建筑物类型、震害程度等自身差异，综合各种办法的优点，进行具体问题的分析，最后给出最准确的办法。不仅如此，我们还要对房屋的破坏机理进行深入研究和探讨，不断提高预测精度。

参考文献

[1] 涂伟荣，潭平，周福林，等.房屋建筑抗震易损性粉丝方法研究综述[J].华南地震，2011（03）：48-55.

[2] 馬爱武.建筑结构地震易损性曲线的应用研究[J].中国水运（下半月刊），2010（11）：223-224.