《建筑抗震鉴定标准》(GB...009)相关问题分析及建议_刘家亮.pdf

第 53 卷 第 13 期2023 年 7 月上建 筑 结 构Building StructureVol.53 No.13Jul.2023DOI:10.19701/j.jzjg.20210241国家自然科学基金项目(51778594)。第第一一作作者者:刘家亮,硕士,工程师,主要从事建筑结构检测鉴定工作,Email:501164841 。建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)相关问题分析及建议刘家亮1,董牛晶2,郭 猛1,孟履祥1(1 中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013;2 中国航天员科研训练中心,北京 100094)摘要:结构检测鉴定是进行既有建筑安全评定、建筑结构改造设计与加固的重要依据,目前我国工程技术人员评价既有建筑抗震性能的主要依据是建筑抗震鉴定标准(GB 500232009),在鉴定过程中仍会遇到一些疑点、难点或标准尚未明确的问题。结合项目组多年从事房屋结构检测鉴定的工作经验,对建筑结构抗震鉴定中涉及到的后续使用年限及鉴定依据、外观质量、抗震措施鉴定、抗震承载力计算等方面的问题进行了分析和讨论,并提出了相关建议,以期为指导工程实践及规范修编提供参考。关键词:抗震鉴定标准;抗震鉴定;抗震措施;抗震承载力 中图分类号:TU352 文献标志码:A文章编号:1002-848X(2023)13-0021-07引用本文 刘家亮,董牛晶,郭猛,等.建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)相关问题分析及建议J.建筑结构,2023,53(13):21-27.LIU Jialiang,DONG Niujing,GUO Meng,et al.Analysis and suggestions on problems related to Standard for seismic appraisal of buildings(GB 500232009)J.Building Structure,2023,53(13):21-27.Analysis and suggestions on problems related to Standard for seismic appraisal of buildings(GB 500232009)LIU Jialiang1,DONG Niujing2,GUO Meng1,MENG Lxiang1(1 China Academy of Building Research,Beijing 100013,China;2 China Astronaut Research and Training Center,Beijing 100094,China)Abstract:Structural inspection and appraisal is an important basis for safety assessment,structural transformation design and reinforcement of existing buildings.At present,the main basis for engineers and technicians to evaluate the seismic performance of existing buildings is Standard for seismic appraisal of buildings(GB 500232009).In the appraisal process,there are still some doubts,difficulties or unclear standards.Combined with the working experience of the project team engaged in the inspection and appraisal of building structure for many years,the problems related to the follow-up service life and appraisal basis,appearance quality,appraisal of anti-seismic measures,calculation of anti-seismic bearing capacity were analyzed and discussed,and relevant suggestions was put forward,so as to provide reference for guiding engineering practice and code revision.Keywords:standard for seismic appraisal;seismic appraisal;seismic measure;seismic bearing capacity 0前言 目前,我国 20 世纪五六十年代的建筑已超过50 年的设计使用年限,20 世纪七八十年代的建筑也已逐渐无法满足日益增长的生活生产需要,这已成为我国城市化建设中亟需解决的问题。实践经验表明,通过对既有建筑进行检测鉴定及改造加固,可有效提升建筑使用功能、延长使用年限、减轻地震灾害损失并获得良好经济效益1。建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)2(简称抗震鉴定标准)是目前我国民用建筑抗震鉴定依据的主要标准。在实际工程应用中,往往会出现一些疑难点,比如部分既有建筑由于历史原因其设计施工情况非常复杂,如何适用标准对现有结构类型的规定;2009 版抗震鉴定标准修订已满 10 年,如何确定后续使用年限等等。同一个鉴定对象,不同鉴定技术人员可能因对标准条文的理解不同而做出差异过大的鉴定结论,而部分条文有待修订或细化也是引起鉴定结论差异的原因之一。本文结合项目组多年来从事建筑结构鉴定的工作经验,对抗震鉴定标准中相关条文进行分析探讨。1后续使用年限及相应鉴定依据 后续使用年限及相应鉴定依据是进行建筑结建 筑 结 构2023 年构抗震鉴定首先面临的一个问题,直接关系到结构抗震能力的鉴定结论。抗震鉴定标准第 1.0.4 条、第 1.0.5 条及条文说明对于 A、B、C 类建筑的区分及其后续使用年限、相应的鉴定依据做出了规定和说明。考虑到结构类型、建造年代、原设计所采用规范、经济条件等诸多不同,需要根据实际情况区别对待,抗震鉴定标准引入“后续使用年限”这一规定,达到既可实现防灾减灾要求又可保证经济效益的目的。工程实践中,20 世纪七八十年代及以前建造的房屋后续使用年限为 30 年(第 1.0.4 条第 1 款),归为 A 类建筑,这点没有争议,而 20 世纪九十年代及以后建造的房屋,后续使用年限如何定义及相应采用的抗震鉴定方法是工程实践中经常遇到具有争议性的一个问题。抗震鉴定标准实施日期为 2009 年 7 月,距今已超过 10 年,尚未进行修订;现行标准于 2008 年7 月启动修编时,对应建筑抗震设计规范(GB 500112001)3以及其他同期系列设计规范。对于同一个 B 类建筑,其设计建造年代在建筑抗震设计规范(GBJ 11-89)(简称 89 版抗规)正式执行后、建筑抗震设计规范(GB 500112001)(简称 01 版抗规)正式执行前,鉴定时间为 2010 年时,房屋已建成 10 20 年,后续使用年限取为 40年;鉴定时间为 2020 年时,房屋已建成 2030 年,后续使用年限仍取为 40 年;若抗震鉴定标准修订工作延后,那么建筑的已使用年限会更长。从抗震可靠度的概率保证来看,假定后续使用年限内具有相同的概率保证,两个鉴定时间点取同样的后续使用年限,实际上是人为提高了对建筑的抗震要求。对于 2001 年以后建造(按 01 版抗规设计)的房屋,抗震鉴定标准规定后续使用年限宜采用 50年,而后续使用年限为 50 年的建筑应按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB 500112010)(2016年版)4(简称 2016 年版抗规)的要求进行抗震鉴定。对于 20012010 年建造的房屋,截止目前已使用 1020 年,若后续使用年限采用 50 年,按 2016年版抗规鉴定,相当于将结构的抗震能力要求提高到新建建筑的水平,在实施过程中存在困难、加固代价高,也不符合结构可靠性设计标准关于设计使用年限的要求,即结构或构件不需要进行大修即可按预定目的使用的年限。从概率保证上看,新建工程采用 50 年内超越概率 10%的地震烈度作为设计时的抗震设防烈度,对应既有建筑的加固改造,已建成 T 年建筑,可按(50-T)年内超越概率 10%的地震烈度作为鉴定加固时的地震设防烈度,以此确定相应的设计参数,这样可以保证结构在(50-T)年内的抗震能力具有与原设计同样的概率保证5。目前抗震鉴定标准未进行修订的情况引起现有 B 类建筑、20012010 年建造的 C 类建筑后续使用年限偏长。综合上述分析,建议 09 版抗震鉴定标准修订前,后续使用年限与 A、B、C 类建筑间的对应关系予以调整如下:(1)01 版抗规正式执行前设计建造的房屋后续使用年限均取 30 年,但对 89 版抗规正式执行前设计建造的房屋仍按抗震鉴定标准A 类建筑的规定进行鉴定,89 版抗规正式执行后、01 版抗规正式执行前设计建造的房屋按抗震鉴定标准B 类建筑的规定进行鉴定。(2)对于 01 版抗规正式执行后、10 版抗规正式执行前设计建造的房屋,由于抗震鉴定标准规定的是“宜采用 50 年”,在实际鉴定中,可改为“宜采用 50 年,但不应低于 40 年”,后续使用年限取为 40年时采用原结构设计时的抗震设计规范(01 版抗规)进行鉴定。(3)对建筑抗震设计规范(GB 500112010)(简称 10 版抗规)正式执行后设计建造的房屋,后续使用年限取 50 年,按现行 2016 年版抗规进行鉴定。为表述清晰,不同建造时期建筑对应的后续使用年限及鉴定标准见表 1。我国抗震设计规范修订自 89 版开始至今经历了 01 版、10 版(含 16 版局部修订),抗震鉴定标准修订则是由 95 版至现行的09 版。09 版抗震鉴定标准实施时间与 10 版抗规邻近,但相对应的设计规范是 01 版抗规。因此,建议抗震鉴定标准修订尽早实现与抗震设计规范修订接续进行,以更好解决后续使用年限及鉴定依据的争议问题。表 1 后续使用年限的确定及鉴定依据设计建造时期后续使用年限鉴定依据89 版抗规正式执行前30 年A 类89 版抗规正式执行后、01 版抗规正式执行前30 年B 类01 版抗规正式执行后、10 版抗规正式执行前宜采用 50 年,但不低于 40 年10 版抗规10 版抗规正式执行后宜采用 50 年2016 年版抗规2构件外观缺陷对抗震能力的影响 抗震鉴定标准针对不同结构类型的构件外22第 53 卷 第 13 期 刘家亮,等.建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)相关问题分析及建议观质量提出了规定,如第 5.1.3 条对多层砌体结构的外观及内在质量给出的要求为:1)墙体不空鼓、无严重酥碱和明显歪闪;2)支承大梁、屋架的墙体无竖向裂缝,承重墙、自承重墙及其交接处无明显裂缝等。抗震鉴定标准对结构构件的外观及内在质量作出了要求,但条文未对构件外观缺陷的形成原因及程度进行区分,说法较为笼统,在鉴定过程中使用起来比较模糊。下面以砌体房屋常见的砌体墙裂缝为例进行分析。砌体墙有温度收缩、不均匀沉降等因素形成的非受力裂缝,也有荷载效应引起的受力裂缝。非受力裂缝的严重程度不同时,对结构抗震性能的影响程度也不同。当该结构承重墙体裂缝为 12mm 或超过 5mm 时,均不符合抗震鉴定标准规定的要求,但如果最大裂缝宽度超过 5mm,按民用建筑可靠性鉴定标准(GB 502922015)6该构件应评为cu级、du级,表明墙身开裂严重,达到了应采取措施的程度,这样的裂缝会降低该墙体的抗震能力。砌体结构的沉降裂缝、温度裂缝、砖柱、混凝土柱的倾斜等缺陷,对结构抗震能力均存在一定的影响,但外观质量缺陷如何影响抗震能力、不同程度的缺陷影响抗震能力的差异等等,在抗震鉴定标准中均未得到相应的反映。相对于可靠性鉴定,民用建筑可靠性鉴定标准(GB 502922015)规定结构安全性鉴定时,按承载能力、构造、不适于承载的位移、裂缝和其他损伤等四个检查项目分别评定相应等级,并取其中最低一级作为构件安全性等级。安全性鉴定时通过不适于承载的位移、裂缝和其他损伤检查,可考虑歪闪、裂缝等缺陷的严重程度对结构安全性能的影响。为了避免个别或较少外观质量缺陷严重时否定整个结构的抗震能力,以及避免整体外观及内在质量缺陷严重时却误判结构抗震能力满足要求,建议在抗震鉴定标准第 3.0.5 条增加相应条文或在条文说明里补充解释如下:1)结构抗震验算应考虑构件外观缺陷、损伤的影响;2)根据民用建筑可靠性鉴定标准(GB 502922015)中对“不适于承载的位移、裂缝和其他损伤”的规定,外观缺陷、损伤(安全性)评定为 cu级、du级的构件,其抗震能力无论是否通过验算要求,均应评定为不满足抗震鉴定要求。关于外观缺陷、损伤对构件抗震能力的影响,也可以考虑通过“构件影响系数”予以反映。针对各种结构类型(砌体结构、混凝土结构、钢结构等)常见的构件缺陷、损伤,细化缺陷、损伤的程度以及对构件抗震能力的折减幅度,通过“构件影响系数”(该系数小于 1)反映到构件的抗震验算结果,无缺陷损伤的构件其“构件影响系数”取值为 1,从而使得外观缺陷项能够量化反映到对结构整体抗震能力的影响。3结构抗震措施的鉴定 结构抗震措施鉴定是评价结构综合抗震能力的重要组成部分,主要核查结构体系的合理性、材料实际达到的强度、连接构造的可靠性等,本文就抗震横墙间距、圈梁布置、围护墙、山墙等方面进行讨论。3.1 砌体结构抗震横墙间距 抗震鉴定标准表 5.2.2、表 5.3.3-1 对砌体结构不同楼屋盖类别抗震横墙的最大间距做出了规定。横墙是砌体结构承担横向地震作用的主要构件,楼盖应具有足够的水平刚度,保证位移不会过大而导致横墙发生破坏7。对抗震横墙间距作出要求,可以保证楼盖具有传递水平地震作用所需的水平刚度。实际鉴定工作中,对横向只有一个进深的房屋,只需开间最大房间的楼盖满足传递水平地震作用的刚度要求即可,最大横向间距即为所有开间抗震横墙间距的最大值。对于带内走廊的砌体结构,建筑布局时通常会在走廊一侧设置会议室,其特点是多开间中间不设横墙,而另外一侧仍为单开间或两开间的办公室,这样就可能存在会议室抗震横墙间距超限、走廊另一侧办公室抗震横墙间距仍满足要求的情况。以图 1 所示三层带内走廊砌体办公楼为例,设防烈度为 9 度,240mm 厚度普通砖实心墙,装配式混凝土楼屋盖。根据抗震鉴定标准,其抗震横墙的最大间距限值为 7m。走廊北侧最大抗震横墙间距为 10.2m,超出标准限值,走廊南侧最大抗震横墙间距为 6.8m,属于未超限,如果直接按照 10.2m 作为该结构最大抗震横墙间距,则偏于严格。图 1 某办公楼局部平面布置示意图32建 筑 结 构2023 年房屋走廊一侧横墙间距超过限值,另外一侧满足要求,相比两侧横墙间距均不满足的房屋更有利,如果构造措施得当,其水平刚度可以得到基本保证。因此,建议抗震鉴定标准 第 5.2.2 条表5.2.2 的“注”增加说明(或在条文补充说明)如下:(1)对于带内走廊的房屋,横墙间距按走廊两侧横墙间距的平均值计算。(2)对于带内走廊的房屋,走廊两侧横墙间距平均值小于表 5.2.2 最大间距,评为满足或基本满足要求;平均值大于表 5.2.2 最大间距,但走廊一侧大开间的横墙间距超过标准限值 4m 以内时,进行第二级鉴定;平均值大于表 5.2.2 最大间距,且走廊一侧大开间的横墙间距超过规范限值 4m 以上,评定综合抗震能力不满足抗震鉴定要求。3.2 砌体结构大梁 抗震鉴定标准第 5.2.2 条第 3 款规定,跨度不小于 6m 的大梁,不宜由独立砖柱支承;乙类设防时不应由独立砖柱支承。汶川地震震害表明8,砖柱自身的抗剪能力弱,地震时成为薄弱环节之一,跨度大于 6m 的大梁直接由独立砖柱支承,其破坏程度严重。当混凝土梁为单跨梁,一端支承于砌体墙上,另外一端支承于独立砖柱上时,从影响范围上理解,该砖柱的影响范围最大(影响范围为整个梁跨度)。实际砌体结构中存在两跨或多跨连续梁的情况,中间承重构件为独立砖柱,梁的单跨跨度小于 6m,如图 2 所示,按该条款判定为符合鉴定要求;但是从影响范围上看,当跨中独立砖柱产生破坏时,其影响范围至少为两跨,破坏范围更广,按照此条规定将其判定为符合鉴定要求则不妥当。图 2 砖柱支撑连续梁示意考虑到独立砖柱抗震能力较差,不宜支撑连续的混凝土大梁,偏于安全,建议将抗震鉴定标准第 5.2.2 条第 3 款细化为:跨度不小于 6m 的单跨大梁,不宜由独立砖柱支承;不宜由独立砖柱支撑连续的混凝土大梁;乙类设防时跨度不小于 6m 的大梁不应由独立砖柱支承。3.3 圈梁布置 唐山地震后,我国开始在抗震设计时着重考虑现浇混凝土圈梁对抗震的有利作用。设置在墙上的闭合现浇混凝土圈梁加强了纵横墙间的联系,有效提高了结构的空间刚度、水平刚度和整体性9。近几十年的砌体房屋震害及试验表明,圈梁是保证结构整体性、提高抗震能力的有效措施。抗震鉴定标准表 5.2.4-2 中,对装配式混凝土楼、屋盖(或木屋盖),要求 8 度 A 类砌体结构屋盖均应有圈梁,横墙间距大于 8m 时每层楼盖应有圈梁,横墙间距不大于 8m 层数超过三层时隔层楼盖应有圈梁。此处横墙间距指的是最大横墙间距,最大横墙间距大于 8m 时,结构整体性和空间刚度较弱,每层都应布置圈梁;横墙间距不大于 8m 时,层数超过三层,结构抵抗水平地震作用的能力减弱,因此规定隔层布置圈梁,屋盖也应布置圈梁。对于横墙间距不大于 8m、层数不超过三层的砌体房屋,标准未作出规定。不超过三层的多层砌体房屋分两层和三层两种情况。层数为两层时,屋盖设置圈梁,可以保证结构整体性,非抗震设计时对两层砌体结构的底层也不要求设置圈梁,因此可仅要求屋盖处布置圈梁。对三层的砌体结构,由于非抗震设计时要求在底层及屋盖处设置圈梁,可以看出,对这样重要的抗震措施,按非抗震要求相比不作要求更为安全、合理。因此,建议在抗震鉴定标准表 5.2.4-2 中,对 8 度楼盖外墙的规定中增加“.横墙间距不大于 8m、层数不超过三层时同非抗震要求”。同理,抗震鉴定标准第 9.2.5 条要求 A 类单层砖柱厂房:7 度屋架底部标高大于 4m 时应在相应位置设置封闭圈梁;当屋架底部标高小于或等于 4m时,则可按非抗震设计要求。但对 6 度区的厂房,标准未提出要求,而非抗震设计时对砌体厂房的圈梁布置有一定要求:檐口标高为 58m 时,应在檐口标高处设置圈梁一道;檐口标高大于 8m 时,应增加设置数量。因此对 6 度区单层砖柱厂房的圈梁布置,也按非抗震要求,建议在抗震鉴定标准第 9.2.5条第 4 款增加:“3)6 度区同非抗震要求”。从方便标准条文梳理角度出发,可在各结构类型“一般规定”的相关条文中予以补充,也可在第3.0.4 条予以统一规定。3.4 木结构围护墙 木结构房屋的侧移刚度来自木结构自身侧移刚度和围护墙侧移刚度两部分,围护墙贴砌在木柱外侧,与木构架在屋顶位置连接成整体,承担一定42第 53 卷 第 13 期 刘家亮,等.建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)相关问题分析及建议的水平地震作用,以保证木构架的稳定性10。木结构房屋的抗震能力主要由抗震构造措施保证,鉴定工作中发现抗震鉴定标准对围护墙与木结构间拉结、围护墙整体性等方面的细节要求尚不明确。(1)围护墙与木结构间拉结抗震鉴定标准第 10.1.13 条对设防烈度为 7度及以上时穿斗式木结构房屋的砖围护墙与木柱的拉结有明确的要求,但对于 6 度设防时则没有要求。实际上 6 度区存在大量两层木结构房屋(图3),其围护墙可达 6m,因抗震鉴定标准中未作规定,鉴定时可认为不需要拉结,但这降低了对结构的抗震要求,因为围护墙未与木结构可靠拉结时,围护墙的高厚比大,无支长度长,对抗震不利。目前 7 度区要求围护墙高度大于 3.5m 时及 8、9 度时,沿砖墙高每隔 1m 与柱应有拉结,针对 6 度区木结构房屋,设置拉结的围护墙的要求可适当放宽,以增强围护墙较高的木结构房屋的整体性及抗震能力。建议在第 10.1.13 条第 4 款修订为:“土坯墙、土筑墙的高度大于 2.5m 时,沿墙高每隔 1m 与柱应有一道拉结;砖墙在 6 度时,楼、屋面以及半层处与柱应有一道拉结,7 度时高度大于 3.5m 和 8、9 度时,沿墙高每隔 1m 与柱应有一道拉结。”图 3 二层木结构房屋(2)围护墙整体性围护墙为自承重墙,一些建造年代较长的木结构房屋,围护墙的砌筑较为随意,或因使用中改造、扩建等原因,容易出现围护墙纵横墙未咬槎连接的情况,见图 4。围护墙侧移刚度是木结构房屋整体刚度的重要组成部分,而围护墙自身的整体性对其侧移刚度影响很大,直接关系到木结构的整体抗震性能。因此,围护墙平面不闭合对结构抗震性能存在较为不利的影响,但目前木结构围护墙的整体性要求在抗震鉴定标准未提及,在鉴定及改造中时容易忽视,为结构的抗震能力埋下隐患,因此不宜不作要求。参考对砌体结构整体性的要求:墙体布置在平面内应闭合,纵横墙交接处应有可靠连接,建议抗震鉴定标准第10.1 节增加第10.1.17 条:“木结构围护墙布置在平面内应闭合,纵横墙交接处应有可靠连接。”图 4 木结构围护墙纵横墙未咬槎连接3.5 单层砖柱厂房承重山墙 抗震鉴定标准第 9.2.1 条要求单层砖柱厂房的承重山墙厚度不小于 240mm,开洞的水平截面面积不应超过总面积的 50%。工程实际中,当厂房长度较长时,类似于单层钢筋混凝土柱厂房在中部设置防震缝的做法,单层砖柱厂房也会在中部设置防震缝,此时对抗震鉴定标准第 9.2.1 条的要求则存在疑问:核查承重山墙时防震缝两侧的两段是看作一个结构还是看作两个结构。以 6 度区单层砖柱厂房为例,屋盖为轻质屋盖,因厂房纵向长度较长,于中部设防震缝(图 5),缝两侧有砖柱,无砖墙。如果将其看作一个结构,则认为厂房两端设有山墙,对厂房两端的山墙进行厚度及开洞率核查即可。如果是将其看作两个结构,在防震缝处未设承重墙,则这两个结构一端的承重山墙厚度为 0 或者是开洞面积大于总面积的 50%,则明显不符合鉴定标准要求。图 5 单层砖柱厂房防震缝考虑到单层砖柱厂房的轻质屋盖水平刚度较差,仅有少部分地震作用通过屋盖传递到山墙,大部分水平地震作用仍由砖柱自身承担,从这个角度看,承重山墙对结构抗震能力的贡献有限,对于仅一端设置承重山墙的单层砖柱厂房,受力机理上和两端都设置承重山墙但纵向长度较长的单层砖柱厂房类似,结构的抗震能力需通过计算确定,并考52建 筑 结 构2023 年虑扭转问题。因此,建议抗震鉴定标准第 9.2.1 条、9.4.3条增加相应说明(或在条文说明里补充说明):对于防震缝两侧设置双柱的厂房,应对结构进行抗震验算,并在计算中考虑扭转作用效应。4抗震承载力的计算 结构抗震鉴定时,根据不同的鉴定对象采用综合抗震能力验算方法或 2016 年版抗规规定的方法对结构抗震承载力进行验算,承载力计算以 PKPM、YJK 等程序电算为主,如何使计算模型、计算参数更加科学合理是鉴定工作的难点所在。4.1 砌体结构影响系数 抗震鉴定标准第 5.2.14 条规定,楼层综合抗震能力指数计算时,应考虑砌体结构体系影响系数和局部影响系数,根据结构的不规则性、非刚性和整体性连接构造的符合程度综合分析确定体系影响系数,根据易引起局部倒塌部位的符合程度综合分析确定局部影响系数。抗震鉴定标准 表5.2.14-1、表 5.2.14-2 列出了不同情况下影响系数的取值及影响范围。目前需考虑体系影响系数和局部影响系数的项目主要有房屋高宽比、横墙间距等 13 项。但在实际鉴定中,抗震构造措施检查的防震缝、楼屋盖类型等项目不符合鉴定要求时,对结构抗震承载力的影响,抗震鉴定标准并未规定该如何考虑。根据鉴定经验,可能出现这样一种情况:结构只存在上述标准未规定如何考虑的项目,即无表 5.2.14-1、表5.2.14-2 中不符合鉴定要求的项目,当第二级鉴定满足标准要求时,则可判定该结构抗震性能满足或基本满足鉴定要求的情况,意味着这些不满足项对结构抗震性能没有影响,可不采取相关措施,但这也将给建筑结构在后续使用年限内的抗震性能留下隐患,偏于不安全。(1)防震缝现行抗震鉴定标准在第 3.0.6 条里规定:对密集的建筑,包括防震缝两侧的建筑,应提高相关部位的抗震鉴定要求。条文说明进一步解释防震缝两侧的房屋局部区域,构造措施按提高一度考虑。这里的提高一度要求,理解为防震缝宽度符合相关规范要求时,在这个基础上,提高对局部鉴定要求,那么,对于防震缝宽度不符合要求的情况,如何考虑对抗震能力的影响需要予以明确。既有房屋不规则时多会留缝将其分成若干段,但存在宽度不够、做法不当等问题。汶川地震震害经验表明11,部分房屋防震缝两侧的模板未拆除,无法发挥防震缝的作用。我国工业与民用建筑抗震设计规范(试行)(TJ 11-74)执行前设计建造的房屋,防震缝的宽度多为 3070mm。过去部分地区在设计时未考虑抗震设防,可能按伸缩缝或沉降缝设置,而现行抗震区划已将全国城镇地区均纳入抗震设防,结构缝宽度不符合要求时,反而容易造成缝两侧结构碰撞损坏现象。因此,对防震缝宽度或做法不满足要求的情况,可通过局部影响系数考虑其不符合要求时对结构抗震性能的影响,建议抗震鉴定标准第 5.2.14条表 5.2.14-2 增加有关防震缝的局部影响系数:防震缝不满足鉴定要求时局部影响系数取为 0.90 0.95,影响范围为防震缝两侧相邻墙段。(2)楼屋盖类型抗震鉴定标准第 5.2.2 条、第 5.3.3 条要求横墙较少、跨度较大的房间宜采取现浇或装配式楼、屋盖。鉴定经验表明,预制混凝土板在教室、医院建筑中普通存在,由于标准规定的是“宜”,在鉴定工作中该如何具体考虑其对结构抗震能力的影响也是难点之一。楼板是砌体结构传递水平地震力的主要构件,对于横墙较少、跨度较大的房屋,采用预制混凝土板时,传递水平地震力所需的水平刚度减弱,容易产生较大的水平位移。汶川地震中,由于预制板整体性差,大量预制空心板楼、屋盖塌落,造成重大危害12。因此,在抗震承载力计算时考虑其影响是必要的,建议抗震鉴定标准第 5.2.14 条表 5.2.14-1增加有关楼屋盖类型的体系影响系数:楼、屋盖采用预制混凝土板时体系影响系数取为 0.95,影响范围为不满足整体性要求的上、下楼层。为表述清晰,建议补充的影响系数见表 2。表 2 影响系数值项目不符合程度1或 2影响范围楼屋盖类型非现浇或非装配整体式楼、屋盖1取0.900.95不满足的上、下楼层防震缝不符合要求2取0.900.95防震缝两侧相邻墙段 注:1为体系影响系数,2为局部影响系数。4.2 钢筋混凝土结构钢筋配置 对于钢筋混凝土结构的抗震承载力验算,抗震鉴定标准第 6.2.9 条、6.3.10 条指出按第 3.0.5条的规定进行验算,第 3.0.5 条给出了判定抗震承载力是否满足鉴定要求的表达式:SR/ra(内力组合的设计值承载力设计值/承载力调整系数)。这个表达式考虑的是抗力与效应之间的要求也即计算要求,不包括构造要求。采用 PKPM、YJK 等程序进行电算时,程序给出62第 53 卷 第 13 期 刘家亮,等.建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)相关问题分析及建议的配筋结果包含了计算要求和构造要求两个方面,取的是计算和构造两者之间的较大值。如果直接用计算配筋结果和实际配筋去比较,相当于人为提高了鉴定要求。合理的方法是:当计算结果比实际配筋小时,判定其抗震承载力满足要求;当计算结果比实际配筋大时,则应提取构件内力进行单个构件的承载力计算,检查构件的钢筋配置是否满足计算要求,若计算要求小于实际配筋,则判定满足计算要求时,可评为满足或基本满足鉴定要求,若计算要求大于实际配筋,则判定其抗震承载力不满足要求。4.3 砌体墙与混凝土柱混合承重结构的抗震计算 砌体墙与混凝土柱混合承重结构主要有以下两种情况:一种是为了获得房屋局部的大空间,例如一些公共建筑的大厅,一般会在房屋中部范围的轴线上布置现浇混凝土梁、柱,形成了中部混凝土柱承重、两侧砌体墙承重的结构形式,此时还是以砌体结构为主;另外一种则是抗震鉴定标准中的内框架和底层框架砖房,第 7.2.8 条第 7.2.10 条已给出了具体的计算方法。由于砌体结构和框架结构力学特性差别很大,砌体侧移刚度大,两者相连时对砌体及框架的抗震能力都有不利的影响,在鉴定时应该予以考虑。对于前一种类型的房屋,抗震鉴定标准第 6.1.6 条要求当砌体结构与框架结构相连或依托于框架结构时,应加大砌体结构所承担的地震作用,框架结构的鉴定应计入两者相连导致的不利影响。目前在抗震计算时软件尚无法自动考虑抗震鉴定标准第6.1.6 条的规定,因此在建模时如何合理地实现是鉴定计算面临的一个难点。由于这类房屋框架结构占比不大,对抗震的贡献有限,为便于操作,这类结构在计算砌体墙抗震承载力时,分别针对砌体、混凝土框架进行验算。对于砌体部分,按结构现状建模并按普通的砌体结构进行抗震承载力验算,判断砌体的承载力是否满足要求。对于混凝土框架部分,将按照等效抗弯刚度的原则13,将砌体墙换算成一定厚度的混凝土墙进行抗震承载力验算(式(1),提取混凝土梁、柱的承载力验算结果,判断其是否满足鉴定标准要求。我国规范进行结构抗震设计的方法是小震弹性计算,构件大多处于弹性状态,按照等效抗弯刚度进行简化计算是可行的,程序中容易实现。E砌体I砌体=E混凝土I混凝土(1)式中 E、I 分别为弹性模量、截面惯性矩,下标代表相应的材料。以某砌体墙与混凝土柱混合承重办公楼为例,墙厚 240mm,砖强度等级为 MU10,砂浆强度等级为M7.5,混凝土梁、柱强度等级为 C20,砌体抗压强度设计值 f=1.69MPa,其弹性模量 E砌体=1 600f=2 704MPa,混凝土弹性模量 E混凝土=2.55104N/mm2,按照等效抗弯刚度的原则有:I混凝土I砌体=E砌体E混凝土=2 7042.55 104=0.11(2)墙体的截面惯性矩与墙厚成正比,则砌体墙换算成混凝土墙的厚度 hc=0.11240=26mm,即墙体按 26mm 厚的混凝土墙建模,门窗洞口不变。5结语 建筑抗震鉴定标准(GB 500232009)是我国民用建筑抗震鉴定领域主要依据的规范,对标准中涉及到的后续使用年限、抗震措施鉴定、抗震承载力计算等方面的一些疑难点进行了分析讨论,并提出了一些修订建议,为指导建筑抗震鉴定的工程实践及标准修编提供参考。参考文献 1 程绍革.中国建筑抗震鉴定五十年M.北京:中国建筑工业出版社,2018.2 建筑抗震鉴定标准:GB 500232009S.北京:中国建筑工业出版社,2009.3 建筑抗震设计规范:GB 500112001S.北京:中国建筑工业出版社,2001.4 建筑抗震设计规范:GB 500112010S.2016 年版.北京:中国建筑工业出版社,2016.5 戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题J.建筑结构,1999,29(4):45-49,16.6 民用建筑可靠性鉴定标准:GB 502922015S.北京:中国建筑工业出版社,2016.7 高本立,李家青,唐理.砌体房屋抗震加固若干问题讨论J.建筑结构,2011,41(S1):1153-1156.8 赵统,张新培,田志鹏.汶川地震中小学砖木结构教学楼震害特征分析J.建筑技术,2009,40(9):819-821.9 徐国明.多层砖砌体结构圈梁和构造柱设置综述J.建筑结构,1995(2):46-52,45.10 刘家亮,郭猛.景德镇地区木结构房屋抗震能力分析J.建筑结构,2018,48(10):18-24.11 王亚勇,王言诃.汶川大地震建筑震害启示J.建筑结构,2008,48(7):1-6.12 王亚勇.概论汶川地震后我国建筑抗震设计标准的修订J.土木工程学报,2009,42(5):1-12.13 蒋济同,郭红秋,杨松.某框架-砌体混合承重结构的抗震加 固 设 计 J.工 业 建 筑,2011,41(S1):226-228,239.72