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TUhjnbcbe - 2023/8/11 21:09:00

█ 土耳其地震震害对既有建筑抗震鉴定的启示

北京时间年2月6日9时17分(当地时间2月6日4时17分),土耳其发生7.8级地震,震源深度20千米。同日18时24分(当地时间2月6日13时24分),土耳其再次发生7.8级地震。这一地震是土耳其自年以来遭遇的最大灾难。据法新社13日最新报道,地震已造成土耳其和叙利亚超过3.5万人死亡。

本次地震对建筑的破坏力巨大,已有上万幢建筑在本次地震中坍塌,这其中不乏大量老旧居住类建筑,主要为砌体结构、框架结构、底框结构等,也存在一些年代较新的公共建筑甚至是近年来新建的高层住宅。

住宅建筑成片破坏倒塌

多层框架结构节点破坏、倒塌(?腾讯新闻)

土耳其安塔基亚-宣称按照“最高建筑标准”建造的剪力墙住宅整体倒塌(?网易新闻)

大量建筑倒塌的原因之一是本次地震的地震动强度非常高、破坏性非常强,根据现场地震台站监测的地震动数据的反应谱分析结果,本次地震作用远超过了我国用于一般抗震分析的8度罕遇地震作用,甚至也超过了最高的9度罕遇地震作用。加上9小时内连续2次的“双主震”作用,超过了老旧房屋的抗震极限承载能力,致使结构薄弱层发生破坏进而引起连续坍塌或整体倒塌。

我国自年唐山地震后,逐渐建立了完善的抗震防灾体系,目前经过正规抗震设计或加固的建筑基本可以达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三水准要求。然而目前仍有大量老旧建筑抗震性能不足,尤其是城镇中尚存在的未设防建筑和农村自建房,以砌体结构为主,抗震措施薄弱,地震作用下很可能由于墙体脆性破坏或节点连接失效而导致整体结构倒塌,存在很大的安全风险。为此,在抗震设防区对既有建筑开展抗震性能鉴定并进行合理的抗震加固,是保护人民群众生命财产安全的重要手段,也是构建韧性城市的重要一环。

█ 我国抗震鉴定技术的发展和技术要点

年河北邢台地震后,国家建委京津抗震办公室于年颁发了五本抗震鉴定标准的草案,内容主要为一般民用建筑、单层工业厂房、旧建筑、农村房屋及烟囱、水塔等的抗震鉴定要求和抗震措施要点。年海城地震后,《京津地区工业与民用建筑抗震鉴定标准》(试行)发布实施,该标准适用于京津地区(7、8度设防区),设防目标是在遭遇相当于鉴定采用烈度的地震影响时,建筑物一般不至产生严重破坏。唐山地震后,我国发布了第一部面向全国的抗震鉴定标准《工业与民用建筑抗震鉴定标准》TJ23-77,设防目标是在遭遇相当于鉴定采用烈度的地震影响时,一般不至倒塌伤人或砸坏重要生产设备,经修理后仍可继续使用(相当于中震不倒)。

年,在总结唐山大地震后我国开展抗震鉴定与加固的工作经验基础上,形成了国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB-,该标准设防目标与TJ23-77一致,在抗震鉴定方法上则有了重大改进,提出了综合抗震能力的概念,并提出了两级鉴定方法。第一级鉴定为抗震构造措施的鉴定,第二级鉴定以抗震承载力验算为主并结合第一级鉴定的结果进行综合抗震能力的评定。第一级鉴定满足要求时,可不再进行第二级鉴定。在第二级鉴定时,除可采用设计规范的方法进行构件承载力验算外,对于砌体结构可以采用墙体面积率方法计算楼层综合抗震能力指数,对于钢筋混凝土结构可以采用楼层屈服强度系数计算楼层综合抗震能力指数。

汶川地震后,我国对GB-进行了紧急修订,并于年7月发布实施了现行的《建筑抗震鉴定标准》GB-。这一版标准首次引入了后续使用年限的概念,将既有建筑根据建造年代和设计依据的标准规范系列,划分为30年、40年、50年三个档次,分别称为A类、B类、C类。根据后续使用年限可以对地震作用进行折减,以保证在后续使用年限内具有相同的超越概率。保留了年版本鉴定标准的两级鉴定方法,对于不同鉴定类别则有不同的鉴定技术要求。A类的抗震鉴定要求相当于年版本鉴定标准,B类的抗震鉴定要求相当于《建筑抗震设计规范》GBJ11-89,C类采用现行抗震设计规范的要求进行鉴定。对于A类和B类房屋的抗震承载力验算,通过体系影响系数和局部影响系数来考虑结构体系、构造措施及局部易倒塌部位的影响。抗震鉴定的设防目标更加明确,后续使用年限50年的既有建筑设防目标与新建建筑一致;后续使用年限少于50年的既有建筑,其设防目标略低于新建工程,着重强调满足“大震不倒”的目标,遭受多遇地震影响时主体结构构件的破坏程度控制在中等破坏以内。对于学校、医院等重点设防类建筑提高了鉴定要求。

《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB-于年4月实施后,一个重大的变化是后续使用年限调整为后续工作年限,而后续工作年限与建造年代和设计依据的标准规范不再明确相关,仅强调不低于剩余设计工作年限。除C类明确按现行设计规范进行鉴定外,A类和B类鉴定要求并不固定,可比C类低,但均不应低于原设计要求。

█ 既有建筑抗震鉴定的*策法规

《中华人民共和国防震减灾法(修订)》第三十九条规定:已经建成的下列建设工程,未采取抗震设防措施或者抗震设防措施未达到抗震设防要求的,应当按照国家有关规定进行抗震性能鉴定,并采取必要的抗震加固措施:

(一)重大建设工程;

(二)可能发生严重次生灾害的建设工程;

(三)具有重大历史、科学、艺术价值或者重要纪念意义的建设工程;

(四)学校、医院等人员密集场所的建设工程;

(五)地震重点监视防御区内的建设工程。

年9月开始实施的《建设工程抗震管理条例》第十九条规定:国家实行建设工程抗震性能鉴定制度。按照《中华人民共和国防震减灾法》第三十九条规定应当进行抗震性能鉴定的建设工程,由所有权人委托具有相应技术条件和技术能力的机构进行鉴定。国家鼓励对除前款规定以外的未采取抗震设防措施或者未达到抗震设防强制性标准的已经建成的建设工程进行抗震性能鉴定。

上海市《建设工程抗震设防管理办法》第十四条规定:已经建成的建筑物、构筑物未采取抗震设防措施的,在进行改建、扩建时,应当委托抗震鉴定单位,按照国家有关规定进行抗震性能鉴定;并根据抗震性能鉴定结果采取必要的抗震加固措施。

《上海市建筑装饰装修工程管理实施办法》(沪住建规范〔〕3号)中规定:涉及存在《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-规定情形的、增加荷载超过设计荷载值5%的、涉及年之前建造且低于《建筑抗震设计规程》DBJ08-9-92(年局部修订增补)标准设计等情形的,应当增加提交第三方机构出具的房屋安全检测鉴定报告(含抗震鉴定报告)。

《上海市建筑装饰装修工程施工图设计文件审查工作操作细则》(沪建建管〔〕号)中进一步明确:涉及存在上海市《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-规定情形的;改造区域的同一结构抗震单元内所有改造区域的重力荷载代表值变化超过原有建筑的5%,或加固改造后结构刚度变化超过原有建筑的10%的,应当提交抗震鉴定报告。

█ 抗震鉴定典型案例

上海体育场,又称“八万人体育场”,建于年,是集体育竞技、文艺表演等为一体的综合性公共场所。上海体育场平面为圆形,直径约m,最大标高70.8m,总建筑面积约14万m2。下部为混凝土结构,屋盖为钢结构。

上海体育场

年,徐家汇体育公园开工建设,上海体育场作为“三件套”被继续保留,并改建为专业足球场,为满足国际足联对专业足球场馆提出的要求,上海体育场需进行如下结构改造:

(1)I区(原东亚富豪酒店)改造:局部增加楼梯、电梯、扶梯及钢连廊等;

(2)看台改造:场芯下挖、增加看台等;

(3)通道功能调整:通道停放转播车,荷载大幅增加;

(4)IV区原大屏拆除后恢复看台;

(5)屋面钢结构改造:向内场增加16.5m跨度的钢结构、南北侧增设2块大屏。

上海体育场结构改造内容

由于本次改造对建筑结构进行了改动,且增加了较多使用荷载,根据上海市工程建设规范《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-规定,按后续使用年限40年(B类)、重点设防类对结构抗震性能进行鉴定。

本次鉴定对体育场混凝土结构和屋盖钢结构分别进行了抗震措施鉴定、建模分析和抗震承载力验算。结果表明,体育场局部改造后的主体结构抗震性能局部不满足《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-和《高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准》GB-的要求,应对承载力不足、构造措施不足的构件采取合适措施进行抗震加固,同时对屋盖钢结构构件老化问题一并进行维修处理。经可靠加固维修处理后,体育场结构总体抗震性能可满足现行相关标准要求。

混凝土结构分析模型

屋盖钢结构分析模型

█ 展望

本次土耳其地震破坏力巨大、震害严重,更具体的震害及深层次原因尚需进一步调查研究。但对我国来说,对大量抗震能力差的老旧建筑和农村自建房进行抗震鉴定与加固仍然是较为迫切的任务,适合我国国情的抗震鉴定与加固技术也需要更进一步发展。

来源:上海建科院房屋质量检测站,版权归原作者。

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