基于全壽命費(fèi)用的中小學(xué)校舍抗震性能評(píng)估.pdf

1、按照教育部和城鄉(xiāng)建設(shè)部“關(guān)于做好學(xué)校校舍抗震安全排查及有關(guān)事項(xiàng)的通知”，各地自2009年起，陸續(xù)開展了對(duì)中小學(xué)校舍的抗震鑒定和加固。但目前的抗震性能鑒定主要依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，給出“維修、加固、改變用途或更新”這四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這樣定性的抗震能力評(píng)價(jià)對(duì)業(yè)主而言太過籠統(tǒng)，也不利于政府進(jìn)行準(zhǔn)確合理地決策。因此，本文針對(duì)這種情況，提出了一種基于全壽命費(fèi)用的抗震性能評(píng)估方法，對(duì)中小學(xué)校舍的抗震性能進(jìn)行評(píng)估，該方法可直觀且定量地評(píng)估中小學(xué)校舍的

2、抗震能力，以合理進(jìn)行建筑物加固和維修決策。本研究主要包括以下內(nèi)容:
　　 (1)構(gòu)建了一種基于全壽命費(fèi)用的抗震性能指標(biāo)，綜合考慮使用功能、抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度、造價(jià)、震后損失及修復(fù)費(fèi)用等綜合因素，引入經(jīng)濟(jì)學(xué)中投資風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的概念，將建筑物的抗震能力系數(shù)表示為震后預(yù)期損失與建筑物全壽命費(fèi)用的函數(shù)，定量地對(duì)中小學(xué)校舍建筑進(jìn)行抗震性能評(píng)定。
　　 (2)給出一種精確的基于全壽命費(fèi)用的建筑物抗震性能評(píng)估方法。采用增量動(dòng)力

3、分析(IDA)方法得到結(jié)構(gòu)易損性曲線并擬合為易損性函數(shù)，代入不同地震強(qiáng)度，得到結(jié)構(gòu)的條件失效概率，利用建筑物全壽命費(fèi)用計(jì)算公式，得到結(jié)構(gòu)的震后預(yù)期損失和全壽命費(fèi)用，由此求出結(jié)構(gòu)基于全壽命費(fèi)用的抗震能力系數(shù)。選取兩個(gè)典型的中小學(xué)校舍，用Opensees進(jìn)行有限元建模和動(dòng)力分析，對(duì)比了用本文方法得到的建筑物抗震能力評(píng)估結(jié)果和IDA方法得到的結(jié)果，說明本文提出的方法評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確且直觀，便于業(yè)主直接進(jìn)行維修加固決策。
　　 (3)對(duì)一些

4、設(shè)計(jì)資料不全、不便于進(jìn)行詳細(xì)動(dòng)力分析的建筑物，給出一種近似的基于全壽命費(fèi)用的抗震能力評(píng)估方法。針對(duì)中小學(xué)校舍常見的砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，分別建立震害預(yù)測分析的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用已有震害資料對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到建筑物震害等級(jí)及失效概率，將此結(jié)果代入全壽命費(fèi)用計(jì)算公式，得到基于全壽命費(fèi)用的抗震能力系數(shù)。選取兩棟實(shí)際的校舍建筑，利用這種簡化的方式計(jì)算抗震能力系數(shù)，將兩棟建筑抗震性能的評(píng)估與抗震鑒定報(bào)告的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示，該方法準(zhǔn)確