《建筑工程抗震管理条例》第十六条理解及应用探讨

张岩寿， 魏 强， 刘燕茹， 王湘安

（天津大学建筑设计规划研究总院有限公司，天津 300073）

自2021 年9 月1 日起执行的《建筑工程抗震管理条例》（以下简称“条例”），解决了我国建筑工程抗震防灾面临的一些问题，如执行抗震设防标准不够严格，老旧建设工程、农村建设工程应对地震灾害风险能力不足、抗震设防及鉴定加固等相关责任划分不完善等。条例第十六条规定，高烈度区或地震重点监视防御区的学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视八类建筑均应采用减隔震技术且保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求；此条文较以往建筑结构抗震设计理论有巨大变化，本文以实际的几个工程项目为例，分析当下不同地区对于《建筑工程抗震管理条例》第十六条的执行情况，总结实施过程中存在的问题并最终给出相应的对策和建议。

1 第十六条带来的变化

1.1 大学类建筑

条例出台前，如工程建设所在省市无特殊要求，大学类建筑为标准设防类[1]，允许按照本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用。但条例第十六条明确规定，学校类建筑应当按照不低于重点设防类的要求采取抗震设防措施，此处未明确学校类建筑是否应当包含大学类建筑。

1.2 地震重点监视防御区的划分

地震重点监视防御区是指对我国人口稠密、经济发达，十年左右（或更长一段时间内）可能发生6 级以上破坏性地震，应重点加强监视和采取防御措施的，经国务院或省级人民政府批准的确定性地区。但未明确地震重点监视防御区都包括哪些地区。

1.3 八类建筑采用减隔震技术

一直以来，除云南、新疆、河北唐山等少数地方出台了对学校、医院、幼儿园等建设项目强制采用减隔震技术的政府性文件外，大部分地区对于减隔震技术仍处在推荐应用层面。条例的执行为减隔震技术的发展创造了机遇。

1.4 设防地震下正常使用

关于设防地震下正常使用的问题，又存在两个概念需要确定：首先是建设项目的地震烈度取值，其次是如何做到建筑工程的正常使用。

1.4.1 地震烈度的确定

条例出台之前，全国很多地方都出台了包括学校、医院、幼儿园等项目在内的建设项目提高设防的政府性文件，如天津市津建设[2016]256 号文、唐山市唐震函[2015]18 号文、《河北雄安新区规划纲要》、《山东省建设工程抗震设防条例》、《四川省建设工程防御地震灾害管理办法》等，这些文件中有的规定学校、医院类项目提高设防烈度，有的规定这类项目仅提高抗震等级。条例执行后，未明确设防烈度下正常使用的要求是否还需要进一步调高。

1.4.2 正常使用的理解

条例实施意味着建筑抗震设防要求正在从保证基本的生命安全，向保证生命和财产双安全转变，向目标更高的保证功能安全转变；由传统的“小震不坏、中震可修、大震不倒”，向“小震完好、中震不坏、大震可修、超大震不倒”转变，向基于性能以及韧性的抗震设计转变[3]。对主体结构来讲，中震不坏的标准是做到中震弹性、中震不屈服还是满足其他控制指标没有明确。

2 几个问题的解释

2.1 大学类建筑是否属于条例提到的八类建筑

目前大多数专家学者认为，大学类建筑属于条例里提到的八类建筑，其原因是大学生虽有正常的行为能力，但在大震下也难以逃生，并且大学也属于人员密集场所，教学用房、学生宿舍及食堂等建筑的倒塌会造成严重的人员及财产损失。

2.2 地震重点监视防御区的确定

一直以来，地震重点监视防御区的具体信息属涉密内容，除河北、黑龙江等少数地方公布了本地区内的具体地震重点监视防御区分布，其余省市均未予公开，这也给结构设计人员的工作带来了很大障碍。

从大概的分布来看，环渤海的经济发达地区和城市，长三角、珠三角、大西南都属于地震重点监视防御区，另外所有的省会城市（首府）和直辖市都是重点监视区，具体执行过程中应当与项目所在地的地震局等管理部门沟通，避免出现误判。另外还应注意，地理上的归属关系与行政管辖权的区别。

2.3 八类建筑地震设防烈度的确定

条例执行前，我国一直执行的是抗震设防“三水准、两阶段”设计[2]，大多数结构（规则结构或一般不规则结构）以多遇地震动参数计算结构的地震作用效应并通过概念设计和抗震构造措施来满足罕遇地震的设防要求。提高重点设防类建筑的抗震措施[1]，本意也是通过提高关键部位结构构件的性能，达到提高结构安全性的目标，各地区以此为基础出台的学校、医院建筑提高设防烈度的文件也是这个目的。故在实际的执行过程中，“设防烈度下正常使用”可以认为此处的设防烈度为工程所在地区的基本烈度。

2.4“正常使用”的理解

条例中“保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求”应当理解为三保护，即保护主体结构、非结构构件以及设备基础，不仅仅保证生命安全，还要保证发生地震时，建筑结构的功能不能中断。下面分别从主体结构要求和保护非结构构件及设备的角度进行论述。

2.4.1 主体结构设计要求

设防地震的地震力相当于多遇地震的2.85 倍，如果从多遇地震弹性设计直接过渡到设防地震弹性设计，对造价的影响是巨大的；因此，必须考虑实际情况选择结构在设防地震下的合理性能目标。

目前主流的思想是按照中震不屈服的要求设计；框架梁、连梁等耗能构件的抗弯承载力进行放大，按照材料的最小极限强度值进行设计，保证“强柱弱梁”的实现，兼顾安全性与经济性。在具体工程设计时，还应与当地的图审专家进行沟通确定。

2.4.2 非结构构件及设备的保护

在我国经济发达地区，非结构系统造价平均占建筑总造价的60%～70%，大型现代化医院等建筑内的非结构系统造价占建筑总造价的比例可达90%以上。楼面绝对加速度是引起重要设备、非结构构件损伤的关键地震响应指标[3]，Pan等[4]调查结果表明，当楼面绝对加速度超过3 m/s2时，大多数重要设备会面临着倾倒损坏的风险，设备和非结构构件在震后可能发生损坏，失去应急救灾能力。因此，应当根据建筑功能及建筑内设备的不同，来分别确定建筑楼面加速度限值。

3 工程案例

3.1 案例1

河北省某新建中学基本设防烈度为7 度（0.1g），属地震重点监视防御区，设计时间为2021 年12 月—2022 年2 月。经与当地图审专家沟通，采用消能减震技术并按照中震弹性设计，计算时直接修改地震影响系数最大值，由0.08 修改为0.23，以此进行承载力计算，结构位移满足规范要求[2]。

此设计相当于常规建筑的地震力直接从7 度（0.1g）提高到略小于8 度（0.3g）的水平，造价大幅提高，是不可取的。

3.2 案例2

山东省某新建医院建筑，基本设防烈度为8 度（0.2g），属高烈度地区，设计时间为2021 年12 月—2022 年2 月。根据《山东省建设工程抗震设防条例》的要求，本工程需要提高0.05g 进行小震弹性设计。经与当地图审专家沟通，采用消能减震技术，以设防烈度为8 度（0.3g）的小震弹性设计为基础，辅之以中震（0.2g）下的结构性能目标[5]，见表1。

表1 案例2主楼及裙房构件抗震性能目标

本工程的设计兼顾了结构安全性及经济性，取得了较好的设计成果，但最大的问题是非结构构件及设备的保护，这也是高烈度区未采用隔震技术的建筑的通病。

3.3 案例3

天津市某新建幼儿园建筑，基本设防烈度为8 度（0.2g），属高烈度地区，设计时间为2021 年11 月—2021年12月。按照天津市津建设[2016]256号文的要求，本工程需要提高0.05g 进行小震弹性设计，具体弹性位移计算和承载力设计按照不同情况进行考虑。经与当地图审专家沟通，采用消能减震技术，以小震弹性设计为基础，辅之以中震（0.2g）下的结构性能目标进行包络设计，见表2。

表2 案例3主楼及裙房构件抗震性能目标

3.4 案例4

河北省某地新建医院建筑为3 栋住院楼，采用钢框架+黏滞阻尼器结构，抗震设防烈度为8 度（0.2g）。采用中震不屈服设计，中震下采用弹塑性时程分析，加速度峰值2.0 m/s2，经计算最大楼层加速度为2.3 m/s2，可以保证建筑在设防地震下的正常使用要求。

3.5 案例5

北京市某大学建筑采用钢框架+黏滞阻尼器结构，抗震设防烈度为8 度（0.2g）。经与当地图审单位沟通，采用消能减震技术的前提下，可不再考虑其他中震性能目标，但设计单位考虑到项目的重要性，仍然按照一定的中震性能目标进行设计，以保证结构在设防地震下的安全。

3.6 案例6

河南省某大学宿舍采用钢筋混凝土剪力墙结构，抗震设防烈度为7 度（0.15g）。经与当地图审单位沟通，考虑项目实际情况，采用隔震技术，按照GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》进行设计，经计算最大楼层加速度为0.7 m/s2，可以保证建筑在设防地震下的正常使用要求。

4 对策及建议

1）对于适用于条例的八类建筑，首先确定应使用隔震或消能减震技术。

2）对于采用消能减震技术的建筑，具体结构设计时可以采用小震弹性设计+中震性能目标的要求，也可以采用中震不屈服或更高性能目标，此方法更适合于低烈度的地震重点监视防御区建筑，尤其是除医院以外的建筑。

3）对于高烈度的医院，多层建筑建议采用隔震技术，以控制最大楼层加速度；高层建筑，则可尝试钢框架+黏滞阻尼器的结构形式。