地震安全性評價報告在醫(yī)院建筑抗震設計中應用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)地震安全性評價報告在醫(yī)院建筑抗震設計中的應用探討摘要：本文從國家法律法規(guī)及建筑抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定出發(fā)，闡述了對于醫(yī)院建筑等重點設防類民用建筑應進行地震安全性評價工作，并應據(jù)此進行建筑的抗震設防。結(jié)合工程為例，就地震安全性評價報告在抗震設計中如何應用進行了論述，供建筑工程設計人員在進行醫(yī)院等重點設防類建筑設計時參考。關鍵詞：地震安全性評價 抗震設防動參數(shù)一、安評的由來我國是世界上多震的國家之一，地震引起的建筑物及工程設施破壞、倒塌是造成地震災害的最主要因素，只有使建筑

2、物和工程設施具備適當?shù)目拐鹉芰Σ拍苡行p輕地震造成的人員傷亡及財產(chǎn)損失。確定合理的設防目標是抗震設計的前提，醫(yī)院建筑作為事關國計民生、在地震災害發(fā)生時又需要承擔救治功能的重要建筑，其抗震設防目標應當高于普通民用建筑。建筑工程抗震設防分類標準規(guī)定：醫(yī)療建筑的抗震設防類別應當符合：“三級醫(yī)院中承擔特別重要醫(yī)療任務的門診、醫(yī)技、住院用房，抗震設防類別應劃分為特殊設防類，二、三級醫(yī)院的門診、醫(yī)技、住院用房，具有外科手術室或急診科的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院的醫(yī)療用房，抗震設防類別應劃分為重點設防類”，這意味著大部分縣級及以上醫(yī)院的醫(yī)療用房其抗震設防類別應屬于重點設防類（乙類）建筑，這一類建筑的抗震能力應當比住宅、辦公

3、等普通建筑更高，屬于在地震發(fā)生時功能不能中斷或需盡快恢復的生命線工程。工程場地地震安全性評價是中華人民共和國防震減災法確立的一項法律制度，中華人民共和國防震減災法第三十五條：“重大建設工程和可能發(fā)生嚴重次生災害的建設工程，應當按照國務院有關規(guī)定進行地震安全性評價，并按照經(jīng)審定的地震安全性評價報告所確定的抗震設防要求進行抗震設防?！薄皣鴦赵旱卣鸸ぷ髦鞴懿块T和省、自治區(qū)、直轄市人民政府負責管理地震工作的部門或者機構，負責審定建設工程的地震安全性評價報告，確定抗震設防要求?！辈⒃诟絼t中給出了“重大建設工程和可能發(fā)生嚴重次生災害的建設工程”的范圍，國務院頒布的地震安全性評價管理條例及各省市的地震安全性

4、評價管理辦法都對需要進行地震安全性評價的工程明確了范圍，以山東省地震安全性評價管理辦法為例，在附件中就明確了必須進行地震安全性評價的建設項目，“300張床位以上醫(yī)院的門診樓、病房樓、醫(yī)技樓、重要醫(yī)療設備用房以及中心血站等；”這意味著對我省絕大多數(shù)縣級及以上的醫(yī)院的主要醫(yī)療建筑及重要設備用房都需要進行地震安全性評價。山東省防震減災條例明確規(guī)定：“重大建設工程和可能發(fā)生嚴重次生災害的建設工程的抗震設防要求，由省級以上人民政府地震工作主管部門根據(jù)審定的地震安全性評價報告批準確定。”“學校、幼兒園、醫(yī)院等人員密集場所的建設工程，應當在地震小區(qū)劃結(jié)果、國家頒布的地震動參數(shù)區(qū)劃圖或者地震安全性評價結(jié)果的基

5、礎上提高一檔確定抗震設防要求?！眹壹案魇∈幸褟姆煞ㄒ?guī)的角度對醫(yī)院建筑抗震設防要求及應采用審定后的安評結(jié)果進行抗震設計作了明確規(guī)定。二、安評的應用建筑抗震設計規(guī)范gb50011指出：抗震設防烈度必須按國家規(guī)定的權限審批、頒發(fā)的文件（圖件）確定，一般工程的抗震設防烈度應根據(jù)gb18306中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖a1和中國地震動反應譜特征周期（tg）區(qū)劃圖b1確定的地震基本烈度進行設防；在一定條件下，可采用經(jīng)國家有關主管部門規(guī)定的權限批準發(fā)布的供設計采用的地震設防區(qū)劃的地震動參數(shù)（如地面運動加速度峰值、反應譜值、地震影響系數(shù)曲線和地震加速度時程曲線）進行設防。由于歷史的原因，建筑抗震設計規(guī)范對

6、抗震設防的表述采用雙軌制，即按設計地震基本加速度和設防烈度進行表述?？拐鹪O計一般包含地震作用計算及構造措施兩方面的內(nèi)容，對于醫(yī)院等重點設防類建筑，建筑工程抗震設防分類標準gb50223不要求提高地震作用，只需提高其抗震措施，地震作用的計算是與設計基本地震加速度相關的，而抗震措施是按設防烈度確定的。建筑抗震設計規(guī)范明確指出：按國家規(guī)定權限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度為本地區(qū)抗震設防烈度，一般情況下，取50年超越概率10%的地震烈度。50年設計基準期超越概率10%的地震加速度為設計基本地震加速度；中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖和中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖的設防水準為50年超越概率10%；

7、因此根據(jù)安評報告進行抗震設防時應按提供的50年超越概率為10%的地震動峰值加速度對應的地震烈度，同時還應按提供的50年超越概率63%對應的設計地震加速度和反應譜參數(shù)值進行地震作用計算。對于設計使用年限為100年時，安評應分別提供100年設計基準期內(nèi)超越概率為10%和63%的設計地震加速度和反應譜參數(shù)值，對需要進行時程分析及大震性能化設計有定量要求時都還應提供超越概率2%-3%對應的設計地震加速度和反應譜參數(shù)值。規(guī)范中的小震對應50年超越概率為63.2%的水準，稱為多遇地震；中震對應的是50年超越概率為10%的水準，稱為設防地震；50年超越概率為2%3%的地震烈度，稱為“罕遇地震”。結(jié)構承載力驗

8、算時取第一水準的地震動參數(shù)計算結(jié)構的彈性地震作用標準值和相應的地震作用效應，采用建筑結(jié)構可靠度設計統(tǒng)一標準gb50068規(guī)定的分項系數(shù)設計表達式進行結(jié)構構件的截面承載力抗震驗算。換句話說是通過小震對應的地震動參數(shù)計算地震作用來保證“小震不壞”，“中震可修、大震不倒”是通過概念設計和抗震構造措施來滿足的。地震作用計算采用的規(guī)范反應譜是根據(jù)國內(nèi)外大量實際地震加速度記錄的加速度反應譜進行統(tǒng)計分析并結(jié)合工程經(jīng)驗和考慮技術條件的綜合結(jié)果，因此是一個統(tǒng)計意義并進行了人工調(diào)整的數(shù)據(jù)，設計反應譜通常用以下三個參數(shù)來描述：最大地震影響系數(shù)max、特征周期tg、長周期反應譜下降曲線的衰減系數(shù)。安評一般是針對特定工

9、程建設場址周邊一定范圍內(nèi)的地震危險性進行評估，假定某種地震動衰減模型、通過地震危險性進行計算，得到50年或100年（必要時）超越概率為63%、10%、2%場址基巖處的地震加速度峰值和反應譜，再通過概率方法運用一維或二維土層模型計算得到場地地表或不同深度土層處的地震動峰值及與反應譜有關的參數(shù)。理論上安評結(jié)果要比國家標準規(guī)定得更加有針對性和更加細化，但是，由于地震危險性評估方法、地震動衰減規(guī)律、基巖地震動輸入及土層反應模型的不確定性，再加上從事安評工作的人員自身專業(yè)水平的差異，針對特定工程所提供的地震動參數(shù)可靠性和工程實用性大受影響。對于提供了安評報告的工程的抗震設計，小震作用下，可分別按規(guī)范規(guī)定

10、的和安評報告提供的地震動參數(shù)進行計算，取二者計算所得到的結(jié)構底部剪力較大者的樓層水平地震作用進行結(jié)構抗震驗算以保證結(jié)構的安全。大震作用下，由于安評一般根據(jù)實際強震記錄對長周期段的譜值變化規(guī)律按二次曲線衰減給出，規(guī)范反應譜把長周期段譜值變化規(guī)律修正為按直線下降，因此按安評結(jié)果進行結(jié)構驗算有可能會偏于不安全，此時可按規(guī)范提供的地震動參數(shù)進行計算。安評報告一般都給出了根據(jù)50年超越概率10%的動參數(shù)所在的基本地震加速度分區(qū)，對于一些沒有明確給出加速度分區(qū)可的可參考中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖宣貫教材中加速度分檔進行劃分；據(jù)此確定基本烈度，然后按有關的建筑抗震規(guī)范確定具體的設防要求。工程實例一：青島膠州市某醫(yī)

11、院門診醫(yī)技綜合樓及病房樓，重點設防類，根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范gb50011-2010附錄，本地區(qū)設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組為第三組，場地特征周期為0.45s，依據(jù)地震安全性評價結(jié)果，該建設項目設計地震動參數(shù)如下：設計地震動參數(shù)超越概率水平50年63%50年10%50年2%amax（cm/s2）3298164m2.72.72.7t0（s）0.100.100.10tg（s）0.450.550.60c0.900.900.90工程場地地表5%阻尼比50年超越概率10%水平向設計地震動加速度峰值為98gal，依據(jù)gb17741-2005工程場地地震安全性評價有關地震動加速度分區(qū)原則，本次

12、結(jié)果屬0.10g區(qū)。相當于地震基本烈度值為7度，根據(jù)山東省防震減災條例，經(jīng)地震主管部門批復后，該醫(yī)院建筑的抗震設防要求按地震動峰值加速度0.15g確定。結(jié)構設計按7度、0.15g的基本地震加速度計算地震作用，按8度采取抗震措施。工程實例二：濟南市某醫(yī)院綜合病房樓，重點設防類，根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范gb50011-2010附錄，本地區(qū)設計基本地震加速度為0.05g，設計地震分組為第三組，場地類別為ii類場地，場地特征周期為0.45s，依據(jù)地震安全性評價結(jié)果，該建設項目設計地震動參數(shù)如下：設計地震動參數(shù)超越概率水平50年63%50年10%50年2%amax（cm/s2）3178134m2.62.62

13、.6t0（s）0.100.100.10tg（s）0.350.400.40c0.900.900.90依據(jù)gb17741-2005工程場地地震安全性評價有關地震動加速度分區(qū)原則，工程場地50年超越概率10%的地震動峰值加速度位于0.05g范圍，相當于地震基本烈度值為6度，根據(jù)山東省防震減災條例，經(jīng)地震主管部門批復后，該醫(yī)院建筑的抗震設防要求按地震動峰值加速度0.10g確定。結(jié)構設計按7度、0.10g的基本地震加速度計算地震作用，按7度采取抗震措施。需要指出的是，特征周期是根據(jù)場地類別及設計地震分組確定的，現(xiàn)行抗震規(guī)范水平地震影響系數(shù)的最大值max與超越概率（小震、中震、大震）有關，而特征周期與超越

14、概率無關，而安評報告的特征周期一般都與超越概率有關，大震反應譜的特征周期往往大于小震。當按安評報告的結(jié)果確定加速度檔進行小震作用下的承載力驗算時，應選用安評的地震動參數(shù)（基本加速度所在的檔對于的小震地震影響系數(shù)及特征周期）進行計算，并按規(guī)范的動參數(shù)計算，取二者的較大值進行設計。實際上從建筑工程抗震設防要求來講，在地震時功能不能中斷或者需盡快恢復的生命線相關工程，其抗震設防要求應該是在預估的罕遇地震作用下設置在結(jié)構中的設備和設施盡快恢復正常，這一類的建筑工程抗震設防規(guī)定的年限就不應該是50年超越概率10%的情況，建筑規(guī)范給出荷載及地震作用都是以50年基準期給出，不同規(guī)定期限建筑物抗震設計的三個水準的取值均可轉(zhuǎn)化為50年的相應超越概率，這不在本文的討論之列，具體可參考相關文獻。三、結(jié)論對于醫(yī)院這一類需要進行重點設防的建筑，大多需要進行地震安全性評價工作，安評的結(jié)論往往同抗震規(guī)范的地震動參數(shù)不一致，防震減災法及防震減災條例等法律法規(guī)規(guī)定的設防要求不盡相同，