关于工程结构抗震设防标准的几个问题的讨论

白 雨

(山西大学土木工程系，山西 太原030006)

我国先后经历过比较严重的唐山大地震、汶川地震，地震灾害所带来的损失十分严重。要想解决和减少地震所带来的伤害就需要对各种建筑设施进行防震设计和施工建设，从而间接减少带来的地震危害。

1 抗震设防标准

1.1 国外抗震设防标准

不同国家由于自身的经济条件、地震危害程度、社会因素、政治因素等方面存在差异，使得在设防标准上也存在很大的差异性。本文主要介绍美国、日本以及欧盟在抗震方面设立的抗震设计标准，希望为我国抗震设计提供一定的经验借鉴。

(1)美国抗震规范。美国抗震规范由于当时经济、政治体制的影响抗震规定也具有多种模板，主要包括抗震技术指南、地方规范、专业结构规范以及国家规范等几种类别［1］。美国联邦紧急事务管理局规定“保证结构在合理超越概率和地震的作用下绝对安全并且不存在损伤”，并且规定了设防目标以及两级抗震设防水准。

(2)日本建筑法则。日本建筑法则对抗震设防设立了两个等级，第一个标准是在中等强度地震作用下，建筑结构要保证不遭受任何程度的破坏，确保建筑、生命、财产的安全;第二个标准是指在强震作用下，建筑物不会发生倒塌或者出现危及人身安全的事故。

(3)欧盟规范。欧盟制定了两级防震设防要求:不倒塌和限制破坏要求。地震作用期限为50年，保证建筑在50 年的多次地震作用下，结构不会存在局部破坏或倒塌。

1.2 我国抗震设防标准

我国抗震设防标准没有做出明确规定，只是指出在震级8 级以下不用设防，9 级及以上的话可以采取降低建筑高度和改善建筑平面来减少地震带来的伤害。80 年代以后提出了富有时代特色的“小震不坏;中震可修;大震不倒”的设防目标，但是设防标准仍旧存在很多的缺点和问题，主要包括:

(1)设防标准设置过于死板，仅仅通过地震危险性进行等级划分，并没有实际考察设防标准对震区建筑物震害、人员伤亡以及经济损失等方面的具体影响，不能够保证未来发生地震建筑结构的安全性。

(2)对于发生的大震还是小震，全国上下都借助统一标准进行区分，没有考虑不同城市经济、社会、建筑水平、人口密集程度等方面的所存在的差异性，容易导致抗震救灾物质的浪费，而对于一些人口密集的震区还有可能存在安全隐患。

(3)当前的设防标准考虑的问题都过于片面，只是考虑建筑结构在地震时不要出现损坏或者是倒塌，并且确保人身安全［2］，但是没有考虑要保证整座城市能够在震后继续稳定的运行。

1.3 工程结构抗震设防标准

工程设防的传统思想其实就是利用最低的造价建设满足实用和安全性能的工程，通过不断的探索，人们转变了对工程建筑安全的定义，引入了针对建筑结构安全性的概念。将建筑结构强度R0 外部荷载力的变化产生的效应进行比值计算得出R 值，如果结构的比值大于1 则表明结构安全局，如果小于1 则表示结构存在安全隐患。我国的抗震设防标准原则可以用以下公式表示:

E=收益－可能存在一定的损失=最大

其中的收益指的是建筑结构在建设完成之后所获取的全部直接以及间接的精神成果;生产投资则可能是利用货币衡量，再加上建筑结构破坏所产生的各方面影响，通过人数伤亡数据以及对人们日常生活动作的影响，很难由其公式得出［3］。费用一般是一种概念性总称，它主要包括有装修费、施工费用以及材料费等，可以发现在建筑结构设计施工时，工程造价和修复费用本身就是看似毫无关联的，所以要想对在减少工程造价的同时又不会引起维修费用的提升，可以通过优化初始造价和修复费用之间的配比，找出两者之间的一个平衡点。

2 工程结构抗震设防标准问题

区地震发生的特点对工程结构进行防震设防处理十分必要。

(1)抗震设防的原则。设防原则有以下几大类别:杜绝和减少人员的伤亡;尽量减少财产的损失;采取相关措施减少人员伤亡;容许工程结构在发生地震时出现小程度的损坏;工程设施在地震发生时确保安全性，并且保证不会向外界排放有毒物质和不会导致发生严重程度的次生灾害。

(2)抗震设防的目标。工程结构在抗震设防时具有非常明确的目标:小震不坏;中震可修;大震不倒。我国也在1989 年发布的相关设防规范文件中采用了这种思想。不过在设防目标上仍旧存在几个方面的问题。首先对大、小震的不倒还是不坏缺乏明确定义，其次只是单纯考虑设防目标并没有考虑工程结构的经济指标，最后没有根据地区的不同，规定设防目标。

(3)抗震设防的环境。一般来讲设防环境并不是一种主观量，它是取决于人们对地震危险性的评估结果和地震的评估方法，更多的是来自于一种客观评估。设防环境是确定设防标准以及设防目标的重要依据，它的准确性评估对于工程结构设防具有非常重要的意义。

(4)抗震设防的参数借鉴。在进行工程设防时，需要借助一定的物理参数进行，国内外使用最多的参数有地震动参数以及烈度参数两种［4］。不过这几年来越来越多的国家倾向于使用地震动参数，因为随着科技的不断进步，烈度参数所暴露出的弊端也越来越多，不能够满足人们的设防需要。

(5)抗震设防的等级。同一类建筑在同一个地区由于受到当地不同政治、经济、文化等方面的影响，再加上震后的影响程度，在考虑设防等级的时候就会存在很大差异。重要性的工程结构一般需要较高的设防等级，相对来讲一些普通的工程结构就不需要设立很高的设防等级。

3 结 语

综上所述，我们可以得出以下结论:首先抗震设防的多级目标本质是基于生命安全所建立起来的，当前一般都是把结构承载力作为设计的控制因素，所以要想保证抗震设防设计能够满足要求就需要加强以上几方面因素的控制，以减少地震给人们生命和经济财产带来的危害。

［1］陈小飞.村镇建筑基于性态的抗震设防标准、易损性分析及应用［D］.广州大学，2013.

［2］蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析［D］.华南理工大学，2013.

［3］陆本燕.基于性能抗震设计理论的桥梁结构性能量化指标研究［D］.长安大学，2011.

［4］袁丽，王婧，陈圆圆.不同抗震设防标准对框架结构农居工程造价的影响［J］.自然灾害学报，2013，(6):104－109.