既有钢筋混凝土结构地震作用下经济损失评估

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1、既有钢筋混凝土结构地震作用下经济损失评估褚锡星湖州职业技术学院浙江湖州313000［摘要］:引入基于性能的抗震评估研究思想，确定了既有结构在未来地震中可能发牛.的直接经济损失的评价模型，建立了框架结构顶点位移与薄弱层最大层间位移之间的关系。并辅以工程实例系统详细地说明木文提出的简化方法，即从结构的基木自振周期入手，推知结构在某一强度地震下的弹性反应，由四参数拟合公式得出弹塑性薄弱层层间位移值，最后得到结构在此类地震作用下的直接经济损失估计。关键词：地震；评估；经济损失一、引言我国是世界上震灾最为严重的国家之一，据统计，我国23个省会城市和2/3的百万以上人口大城市都位于地震烈度

2、7度以上的高危险区。目前，我国己进入城市化和国民经济发展的重要阶段，所以迫切需要在城市规划、建设和管理中加强防震减灾工作，以保障城市的可持续发展［1］。在我国，现有的建筑结构存在着如下的一些问题：大批80年代以前建造的房屋没考虑抗震设防或设防能力不足。近年大量涌现的一些高层建筑和重大工程设施等新型结构工程的抗震措施和技术尚没经受过大震的检验［2］。一些按抗震规范进行了抗震设计的现役建筑物，随时间的推移结构的很多动力参数都在变化，其抗震性能也在变化。所以，对诸如此类的建筑物采取相应的评佔并据此进行合理的抗震加固，对最大限度的减低震害损失以及保护人民生命财产安全，具有重要意义。另外

3、，随着经济的发展和人口密度的增加，人们逐渐认识到过去的仅以保证人的生命安全为目标的设计理论，在抗震设计理念，适应社会需求等方面都存在一定的不足。目前各国的抗震设计思想都是以保障生命安全为主要设防目标的，尽管它可以做到大震时主体结构不倒塌以保障生命安全，但它可能导致中小地震下结构正常使用功能的丧失而引起巨大的经济损失，特别是随着经济的发展，结构物内的装修正在承受巨大的损失。对既有钢筋混凝土结构进行抗震性能评估，对地震产生的损失进行估计，对后续的设计和施工在抗震上提出指导性意见，是很有意义的事情。二、地震对建筑直接经济损失评估方法地震损失估计就是对未来地震所造成的后果的估计。地震灾

4、区的损失一般包括：人员伤亡、直接修复费用、通讯、交通和生命线系统的破坏和功能损害、救灾响应和救灾设施、无家可归人员的安置、以及对该区域的经济影响等［3】。对于一个建筑，结构造价为Ccs：非结构造价为Cncs：非结构造价与结构造价比为Kl=Cncs/Ccs，室内物品价值为Cgs，室内物品价值与结构造价比为K=Cgs/CcSo当结构顶点位移反应μs=O吋，结构完好，各类损失都为零［4】。当μs≥μc（μc为顶点极限位移）吋，结构与非结构构件完全损失，而室内物品近似认为损失90%［5］。三、工程实例某两跨6层钢筋混凝土框架办公楼，地区抗震设防烈度为8度，

5、II类场地土。梁柱均为C30混凝土现浇。横向隔墙均无洞UliL为砌筑密实的砖墙，75号碑和50号水泥砂浆砌筑，墙厚240mm。框漿受力主筋为II级。梁宽值均取22cm,柱宽值均取50cm，梁柱截面高宽比分别为2.727和1.5,其他数据为：混凝土单价：Cc=311.00元/m3;钢筋单价:Cs=3180.00元/t;•单位面积模板造价：Cf=24.0元/m2既有钢筋混凝土框架结构在地震反应中的经济损失评估经过实际测量，该结构的基本自振周期为T=1.32s;基本自振频率为ωl=4.75s-l；单位长度的质量m为7.08t/m。根据公式计算得，可得结构的剪切刚度K=9.

6、36×1010N/m。进而可计算各阶周期和自振频率（此处计算前三阶）：T2=0.44sT2=0.26s弹性反应的最大层间位移值为：2.436cm填充墙与框架的刚度之比k为：6.780将以上的数据带入四参数弹性-弹塑性拟合公式：y=0.744x+2.12t−0.043k−0.073e+0.452得到结构在罕遇地震作用下的弹塑性最大层间位移：μ=4.740cm带入薄弱层层间位移与顶点位移关系式子：Y=2.554-2.876x+1.645x2结构在罕遇地震作用下的弹塑性顶点位移值为：μs=25.88cm经测算，该建筑的结构造价约为结构造

7、价：Ccs=70.8万元非结构构件Cncs=klCcs,室内物品设备Cgs=k2Ccskl，k2与不同的使用功能、使用者以及吋间等许多因素奋关。取kl=0.65;k2=1.80o故，非结构构件的造价为：Cncs=46.02万元；室内物品设备金额为Cgs=127.44万元。顶点极限位移μc，对于钢筋混凝土框架结构：式中：n为结构层数；hn为结构高度；为钢筋混凝土框架结构底层柱极限变形角，计算得:μc=12.4cm四、结论本案例在此类地震作用下出现μs≥μc的情况，