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对建筑考虑震后安全的地震评估 摘要 在斯坦福大学的研究员们，通过对结构工程师们反复练习与测试结果的分析，研发了出了先进的地震评估指南。这项研究的提供，改善了以往地震发生后，对建筑物进行的震后安全性问题的评估。这种新方法允许工程师在震前评估，这将有很大的安全率来占据着震后的建筑物。这种方法把建筑物震后的入住率标记为“绿色标签”、“黄色标记”和“红色标记”。在结构剩余的承受余震能力的基础上，来定义这些定量的性能水平。作者使用这种方法对建设在太平洋上的天然气和电力公司的公共网络建筑，包括电力变电站以及其它在奥克兰，伯克利，旧金山与瓦卡维尔等设施进行了地震评估，分析得出该方法的概率特性也适用于更典型的抗震鉴定和项目改造，这些评估是不需要占用震后标记的。 引言 目前，对现有建筑地震评估的方法已经开发了数年。在美国，这方面发展的里程碑当中包括ATC—14报告，它涉及到了现有建筑的抗震性能[ ATC 1987]，联邦紧急事务管理局273文件NEHRP指引下的建筑震后康复[1997 ATC]，以及现有建筑新标准ASCE/SEI 41-06的震后修复[ ASCE 2007]等内容。除美国以外，其它国家的出版物有一种叫做园区[1997]的方法对地震的研究也有比较显著。地震评估与钢筋混凝土建筑物的改造出自于混凝土[ FIB 2003]国际联合会，此外地震评估与建筑结构性能的分析改进又出自于新西兰地震工程学会[2006 NZSEE ]。在本文中描述的先进地震评估指南，提供了更多优越的与先进的方法。 先进地震评估指南的特点 在斯坦福大学研究人员们，对太平洋地震工程局（PEER）生命线项目的研究，研发了先进的地震评估指南[ Bazzurro 2006 ]。它提出了一种对震后结构预期性能的入住率，所分成的“绿色标签”，“黄色标记”和“红色标签”进行了量化的方法。这些研究人员与结构工程师一同对几个典型性的结构例子[ R＆C与SGH 2004，Maffei 2006 ]进行了测试。该种方法有以下特点： ?绿色标签，黄色标签和红色标签作为可量化的性能水平。它们是建立在一个受损结构（一个假想地震后），在余震过后没有垮塌，而仍能继续存在的性能水平之上的。 ?基于概率，该方法采用了??估的不确定性，它评估了如何建设，才能符合具有不确定性的地面运动，以及不确定性的结构承载力。并且它最终包含了脆性曲线，这提出了对不同级别的地震，而总结出的不同危险性能水平概率。 ?在几个假想损伤情况下，对“完整”结构和“损坏”结构进行了结构分析。而多数的地震评估程序只是在建筑完整（地震前）的条件下进行分析，但先进的地震评估指南还包括了损坏（震后）结构，并且对它承受余震能力的剩余容量进行了分析。 ?重点是确定结构的非线性响应机制。对特殊的建筑，它的结构元素将首先在地震中屈服，同时确定这些元素（延展性、强度增益与强度退化）的屈服后行为会如何影响建筑的整体强度和稳定性？ ?包含残余漂移（地震后存在的水平位移）对损坏结构抵抗余震能力的影响。 联邦地震评估局列出的文件306/307/308上，描述了混凝土与砌体建筑[1999 ATC]的损伤。FEMA的306方案内容，着重指出建设时对结构关键构件的管理机制和行为模式的应对，并且它考虑了地震的破坏，如将如何持续的影响着结构构件未来的抗震能力。 关于ATC-20 抗震性能水平中的“绿色标签”、“黄色标签”和“红色标签”关系到震后入住率的分类，在 ATC-20程序中对震后建筑物的安全性也进行了评估[ATC 1989]。正式的ATC-20系统方法能够对发生地震后的建筑立即发布布告，显示每个建筑是否能够满足安全的入住率。显示红色标签的建筑，意味着它的入住率是不满足的，为了以防余震，它是不符合建筑内部安全要求的。显示绿色标签的建筑，意味着入住率是允许的，因为建筑抵抗地震的能力没有明显受损。每当ATC- 20程序中出现黄色标签，意味有必要进行进一步的调查，以确定建筑物是应张贴绿色标签还是红色标签。在实践中，黄色标签用于允许一定数量的人或一段时间的入住。这样的标签可允许人们从住宅中取出他们的财产，或者是允许急救人员在公用建筑之间架起简单的交换通道设备。 地震后通常是通过对建筑进行简单的视觉筛选，观察它的损伤情况，来确定震后的入住率，并且分配到绿色，黄色与红色标签的，分别意味着建筑可以进入，有限的进入和不允许进入。对不同的建筑类型，ATC-20程序可以通过特定的损伤观察来与每个不同颜色标签进行匹配。在质的方面，ATC-20程序在收到绿色标签的状态下意味着：“结构必须能够承受初始损伤而没有塌陷的事件的至少一次重复”(p. 26)。 先进的地震评估指南不是对ATC-20中快速的震后评估程序的更换，相反，它对（震前）地震的评估，定义了量化的性能标准。所以，这还是涉及到AT