建筑结构抗震设防投资优化研究

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1、建筑结构抗震设防投资优化研究　　摘要：地震灾害损失与建筑结构抗震设防水平的高低成反比。通过对建筑结构抗震设计的过程分析，结合建筑结构设防标准的影响因素，对抗震设防标准可靠度与投资决策的方法优化进行探讨。关键词：建筑结构；抗震设防；投资决策Abstract:theinverselyproportionaltofortifylevelearthquakedisasterlossandbuildingstructureseismiclevel.Throughtheanalysisoftheprocessofstructuralanti-seism

2、icdesignofbuildings,factorsaffectingthecombinationofarchitecturalstructuredesignstandard,theseismicfortificationcriterionofreliabilitymethodandtheoptimizationofinvestmentdecisionarediscussed.Keywords:buildingstructure;seismicfortification;investmentdecision中图分类号：TU973+.31文

3、献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）7随着经济社会的发展和科学技术的进步，建筑的结构体系也越来越先进。尤其是近些年来，高层建筑的建设速度达到了空前的繁荣，对建筑结构的安全性、可靠性提出了更高的要求。建筑结构的抗震分析和设计是工程设计中重要的内容，为了更大程度上满足建筑向着高层化、结构复杂化的趋势良好发展，对建筑抗震设防的研究已是当前摆在工程投资人员及设计人员面前亟待解决的核心问题之一。1.建筑结构抗震设计分析现阶段应用比较广泛的房屋建筑结构抗震设计理论主要可分为反应谱理论、动力理论以及拟静力理论三个类型，首先，对于反应谱理论

4、而言，进行抗震设计的重心在于地震震动过程当中的加速度特性；其次，对于动力理论而言，进行抗震设计中的中心在于将整个地震视作独立的时间过程，这当中具有显著特征的地震动加速度被视作地震动输入变量参数，而房屋建筑结构就是整个计算系统当中的自由度体系，在精确得出各个时刻建筑物地震反应的同时完成抗震设计；最后，对于拟静力理论而言，进行抗震设计的基本在于对地震力大小参数进行核算，按照地震系数与房屋建筑结构重量的乘积对该参数进行计算。2.建筑结构设防标准的影响因素7新建建筑的设防标准是指设计时允许一个结构在它服役期内遇到地震时对其反应不超过某一给定的极限状

5、态的概率。这表明，结构的设防标准除了与地震发生的概率和地震动参数大小有关外，还与其允许的极限状态有很大的关系。对同一建筑结构而言，允许的极限状态越大，说明该结构对性能的要求越高，那么相应所需的经济投入也就越多。伴随着设防烈度的增大，结构的投资也在增多，势必降低结构的损失费用。当结构的投资较小时，损失较大，无法起到预防地震灾害，确保结构安全的作用；随着投资的增加，损失逐渐减小。但是，当投资增加到一定程度的时候，损失费用减小的趋势逐渐变小，也就是说，投资增加到一定程度后即使增加投资，损失也不会再继续减小，此时增加投资就会造成不必要的浪费。因此，

6、必须寻求一个平衡点，使其在保证建筑结构安全的同时又达到经济的效果。3.建筑结构抗震设防投资的优化基于建筑结构安全、经济性能等因素相协调的抗震设计思想反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变，即从以往只注重结构安全向全面注重结构的性能、安全及经济等诸多方面发展。从经济的角度看，为提高建筑结构抗震能力而进行的投资与在地震作用下结构破坏所造成的损失费用应达到一个合理的平衡，目标就是在保障人类生命安全的前提下，结构在整个服役期内总费用之和最小。3.1建筑物的抗震等级对工程造价的影响7在建筑结构设计中，提高设防烈度需要通过提高建筑物的抗震等级实现，建

7、筑物的造价也随之提高，造价增加的幅度是大家所关心的。提高建筑物的抗震等级对造价方面影响的主要是建筑的土建造价部分。建筑物抗震等级的确定与当地的抗震设防烈度、地震分组、设计基本加速度、建筑场地等外部因素有关，还与建筑物高度、建筑物抗震设防分类、结构类型等有关。建筑物抗震等级的提高，将加大结构构件的计算内力，提高配筋率和配箍率，对造价的影响是加大截面尺寸，即增加混凝土和钢筋用量，而对楼板厚度、配筋量几乎没有影响。当设防烈度超过8度时，依旧通过改变构件的截面尺寸和配筋率来提高结构的抗震能力已经不是最经济的方法，一方面加大竖向构件尺寸将降低有效使用

8、面积，同时由于刚度的增加也加大了地震的作用力，此时应通过改变结构体系、增加抗震斜撑体系、增设隔震消震措施等提高结构抗震性能来达到抗震设防烈度的要求，这样提高的造价比单纯提高结构的