城市建筑地震风险管理及防震减灾技术探究

冯薪

摘 要：地震灾害目前还无法准确预测，也无法有效控制。但是我们可运用现代科学技术方法优化建筑结构，对建筑结构进行抗震设计，做好地震风险管理，在城市建筑中运用先进的抗震技术达到防震减灾的目的。

关键词：城市建筑 地震 风险管理 防震减灾

地震是指地壳出现剧烈运动释放出大量能量的自然现象。根据地震的成因可以将它分成构造型、陷落型、火山型。其中构造型地震的形成原因是由于地壳的构造运动导致岩层断裂、错位引发地表出现振动，此类地震出现比例最高，占到九成以上，破坏力也最强，因而成为城市建筑工程防震抗震基数研究的重点。百年来，全球因地震而损毁的城市达到二十多个，给人类社会带来巨大损失。而我国也属于地震多发地区，做好城市建筑地震风险管理以及防震减灾技术研究对于确保社会稳定，经济持续发展来说意义重大。

一、城市建筑地震风险管理

风险管理概念最早产生于美国，现在我国也充分意识到风险管理的重要作用。在城市建筑工程领域，地震风险管理已经开展多年，但集中于分析地震危害、地震预测、构建地震风险应急处置等，对于建筑工程结构地震损害的预测，建筑防震抗震方面的研究不多，然而这些方面的研究对于提高建筑工程的防震抗震能力来说必不可少。一般来说，城市建筑地震风险管理分析方法是在预测建筑所在地区的地震风险基础上对该地区的建筑工程的防震抗震能力进行综合评估，得出该地区的地震风险指数。然后根据地震风险指数提出当地建筑工程的防震减灾设计标准。根据该地区地震风险指数进行地震风险管理分析方法包括地震危险性分析法、地震危害性分析法。

（1）地震危险性分析法。该方法是地震风险管理的一种重要方法。其主要作用是预测某地区发生地震的几率。具体分析过程方法主要包括定数法、概率法、经验统计法三种。

（2）地震危害性主要指在地震作用下建筑工程可能出现的损坏程度。通常它与建筑工程的抗震能力有关。当前使用较多的地震危害性分析法主要包括理论分析法、经验分析法。理论分析法是指结合建筑结构特征参考当前模型用动力反应分析方法计算出地震危害程度，常用于单体建筑地震危害性预测。而经验分析法是指结合地震危害性资料，归纳地震和建筑工程损坏程度的关系，该方法成用于全体建筑工程的地震危害性分析。

二、城市建筑防震减灾技术研究

1、砌体结构房屋防震减灾构造设计

（1）利用钢筋混凝土构造柱对建筑墙体进行有效约束，提高墙体的形变能力。

（2）利用钢筋混凝土圈梁增加墙体的连接，提高房屋结构的整体稳定性，而且圈梁、构造柱可以组合成保护砌体结构的箍，大大提高房屋的抗震性能。

（3）房屋的屋盖与屋盖构造直接影响房屋的整体稳定性。砌体结构屋盖伸进纵横墙内的长度必须符合相关规范。

（4）砌体结构房屋楼梯间抗震能力相对较弱，因此，在进行防震减灾设计时应该避免将楼梯间设置在房屋转角处，而且不应在楼梯间设置太大的窗洞。

2、厂房结构房屋防震减灾构造设计

根据地震灾害经验可知，厂房结构的房屋必须重点进行屋盖、排架柱、连接构件等部位的防震减灾构造设计。

（1）屋盖的防震减灾通常通过强化屋盖支撑系统、连接构件、屋架、天窗架的结构来实现。如果只在跨中设置一道竖向支撑，则支撑位置应该位于屋架屋脊处；如果设置两道竖向支撑，则应均匀布置。

（2）排架柱是厂房承受纵向地震作用的主要构件，因此必须依据规范适当增加箍筋密度。特别是要合理设置箍筋最大肢距、最小箍筋直径等参数，从而增加其排架柱的整体稳定性。

（3）厂房中部应该设置上下柱之间的支撑，严格按照规范合理配置支撑的数目、材质长度与杆件截面的回转半径之比。

（4）房屋连接构件的防震减灾设计也非常重要。如山墙方位的抗风柱的顶端需要设置预埋板，抗风柱的顶端和屋架上弦连接构件需位于上弦横向支撑和屋架的连接处，且柱间支撑与柱的连接点预埋件的锚件应该采用角钢加端板。

3、钢筋结构房屋防震减灾设计

（1）屋梁是钢混结构房屋在发生地震时的主要耗能构件，在进行钢混结构房屋的防震减灾设计时需要确保屋梁的延性符合要求。而影响其延性的因素主要包括剪压比、配筋率、剪跨比等。通常梁截面的宽度不低于200mm，高宽比不超过4。

（2）柱是钢混结构房屋的关键承重构件，其延性也是影响房屋整体抗震能力的关键因素。柱的钢筋、箍筋加密区、轴压比等方面的配置决定了其延性。如箍筋必须满足柱的受剪承载力要求，且柱上必须设置箍筋加密區，旨在提高柱的延性。

（3）钢混结构房屋节点的构造设计旨在确保各节点箍筋提供有效的约束与锚固，从而提高房屋整体稳定性。

（4）钢混结构房屋的砌体填充墙的构造设计应该做到砌筑砂浆强度不低于M5，女儿墙、雨棚等构件应和房屋构件实现牢固连接。

四、结束语

综上所述，现阶段我们还不能做到准确预测地震，因此，开展有效的地震风险管理非常必要，在进行地震风险管理的基础上针对城市建筑防灾减灾设计进行探讨，以便为我国中小城市地震风险管理和防震减灾设计提供切实可行的参考。

参考文献

[1] 城市承灾体地震风险评估及损失研究[D]. 大连理工大学， 2014.

[2] 张玉波， 张丙玺， 王军. 基于建筑抗震设计的城市防震减灾研究[J]. 建筑技术开发， 2006， 33（3）：5-6.