導 讀
為進一步推廣刊登在《建筑結構學報》的優秀科研成果，反映相關研究發展動態和趨勢，推動學術交流，《建筑結構學報》微信公眾平臺開設“專家解讀”專欄。在新刊中遴選部分研究方向具有前瞻性和引領性，研究成果具有創新性和實用性，研究方法具有可借鑒意義的優秀成果，由作者介紹研究背景，深入解讀其創新成果及研究過程。
以下為清華大學互聯網產業研究院產業學者、清華大學土木水利學院潘鵬教授，為您解讀 GB/T 38591—2020《建筑抗震韌性評價標準》，特此分享，以饗讀者。
引 言
我國位于環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，是地震災害多發的國家，由地震造成的人員傷亡、經濟損失和社會影響是我國防災減災事業所面臨的主要威脅。隨著我國城鎮化進程的不斷加快，我國建筑的抗震能力尚不能與社會經濟的快速發展相匹配的問題也愈發凸顯。對于人員和財富高度密集的城市，地震災害的影響往往更為嚴重而復雜，其后果主要體現為人員傷亡、經濟損失和城市功能中斷。因此，在保證人員生命安全的前提下，維持建筑的功能與實現震后建筑功能的快速恢復成為迫切需要解決的問題。
為彌補相關方向的研究不足，根據標準化管理委員會要求，清華大學牽頭聯合多家相關單位編制了 GB/T 38591—2020《建筑抗震韌性評價標準》，旨在推動我國新一代建筑抗震設計理念和方法的發展。標準中建立了本土化的構件易損性數據庫，對于建筑震后修復時間提出了明確的修復路徑和計算方法，使得評級的標準更清晰統一。該標準將于 2021 年 2 月 1 日實施。
建筑抗震韌性是指建筑在設定水準地震作用后，維持與恢復原有建筑功能的能力。近年來，美國、日本等國家主要從事地震工程和結構工程研究的學者相繼提出了抗震韌性的概念并進行了深入研究，對于建筑、建筑群以及城市的綜合抗震性能要求也由“地震安全”提升到了“地震韌性” 的層面。對于單體建筑，表征其抗震韌性的指標主要包括修復費用、修復時間和人員傷亡等。
目前，國際上關于建筑抗震韌性評價有三部標準，分別是 FEMA-P58、REDi Rating System 和 USRC Building Rating System。
FEMA（Federal Emergency Management Agency）于 2012 年頒布的 FEMA-P58 中給出了包括人員傷亡、修復費用和修復時間等性能指標的概率分布，實現了真正意義上的“單體建筑物性能評估”，但未能給出明確的評價等級。
（詳見https://femap58.atcouncil.org；請復制鏈接至瀏覽器打開）
由奧雅納工程咨詢有限公司牽頭，聯合多家單位于 2013 年建立了一套 3 個等級（白金級、金級、銀級）、4 個維度（組織韌性、建筑韌性、環境韌性、損失評估）和 65 個指標的建筑抗震韌性指數評估體系“REDi Rating System”（Resilience-based Earthquake Design Initiative for the Next Generation of Building）。REDi 屬于集評價協會+評價標準+評價顧問于一身的組織，評價顧問采用基于 FEMA-P58 開發的技術方法進行評估。但是，REDi 僅基于“停擺時間”進行評價，沒有對修復時間作詳細的分級規定。
（詳見https://www.arup.com/perspectives/publications/research/section/redi-rating-system；請復制鏈接至瀏覽器打開）
2015 年成立的 USRC（U.S. Building Resiliency Council）推出的 USRC Building Rating System 從人員傷亡、修復費用和修復時間 3 個指標評價建筑韌性，并根據評價結果認證相應等級（白金級、金級、銀級、銅級和成員級）。該標準主要存在對于人員傷亡、修復時間等指標的分級不明確、操作性不強等問題。
（詳見https://www.usrc.com；請復制鏈接至瀏覽器打開）
黨的十九大報告中明確提出要“健全公共安全體系，提升防災減災救災能力”。提高建筑抗震韌性已被納入住房和城鄉建設部“十三五”規劃，其中明確提出了建筑抗震韌性的設計目標，引導建筑行業健康發展。然而，由于建筑抗震韌性難以體驗，不易理解，特別是缺少建筑抗震韌性評價方面的相關標準，開發商以一定經濟代價來提升建筑抗震韌性的意愿不強，因此亟需制定相關的標準和規范來引導社會相關行業主動提高建筑抗震韌性，最終提升防災的綜合經濟效益和社會效益。
2017 年 8 月，國家標準委下達制定《建筑抗震韌性標準》（以下簡稱“本標準”）的通知，2017 年 11 月 23 日正式啟動編制工作，共有 18 家參編單位，其中包括 6 所科研機構、8 家設計咨詢類公司和 4 家工程類單位。經過廣泛的調研、周密的組織和專業的評審，于 2019 年 12 月完成了報批稿，2020 年 3 月發布，2021 年 2 月起實施。
本標準由“范圍”、“規范性引用文件”、“術語和定義”、“要求”、“建筑損傷狀態判定”、“建筑修復費用計算”、“建筑修復時間計算”、“人員傷亡計算”和 “建筑抗震韌性等級評價”等 9 個章節構成。本標準基于震害現場調研經驗和大量試驗數據，充分利用了建筑結構性能化設計、損傷控制理論、可靠度評價方法等工程抗震領域的研究成果，制訂了設定水準地震作用下建筑的損傷狀態、修復費用、修復時間和人員傷亡的評價方法，規定了房屋建筑抗震韌性的評價方法和分級標準。
建筑抗震韌性的定義是建筑在設定水準地震作用后，維持與恢復原有建筑功能屬性的能力。韌性建筑的功能可以概括為 3 種，分別是建筑抗震安全功能、基本功能和綜合功能，其所包含的內容是逐漸擴充的。建筑抗震安全功能重點考察人員傷亡指標；建筑基本功能重點考察建筑修復時間指標；建筑綜合功能重點考察建筑修復費用指標。下圖為標準中建筑抗震韌性評價的流程示意。
對于建筑抗震韌性評價的修復費用、修復時間和人員傷亡三項指標，應該分別注意：
1) 建筑修復費用應按震損構件綜合功能恢復進行評價，其中裝飾、裝修耗費的修復費用在總修復費用中的占比不可忽視。
本標準采用建筑修復費用與建造成本的比值作為建筑修復費用評價指標，可以更有效地反映建筑抗震韌性的“性價比”，從而避免以絕對指標評價時，為提升建筑抗震韌性，無節制地堆砌新技術和新設備。
2) 建筑修復時間應計入所有震損構件和設備完成建筑功能性恢復所需的修復時間。
自地震發生開始，至建筑物基本功能得到恢復，整個修復過程大致可分為兩個階段：施工準備階段和現場修復階段。本標準假定市政功能已全部恢復，施工準備工作已就緒，只計算現場修復工作所耗費的時間。現場修復階段應考慮修復策略的影響。修復策略包括并行修復和串行修復兩種策略，層間采用并行修復策略，層內采用串、并行策略混合。
3) 人員傷亡的計算以樓層為基本單位，采用受傷率或者死亡率、人員密度和樓層內人員數量三者的乘積來獲得人員受傷或者死亡的可能數量。
本標準給出了樓層破壞等級相對應的名義受傷率和名義死亡率。這里強調受傷率和死亡率，而不突出實際傷亡人數，這種表示方法避免了對使用者和公眾造成心理上的沖擊。
總體上，本標準采用分水準分項評價和集成評級的方法評定建筑抗震韌性等級。本標準將建筑物的抗震韌性等級分為 3 級，由低到高分別采用一星、二星和三星表示。將抗震韌性等級判定工作分為兩個階段：
第一階段，
應根據建筑物在設防地震作用下所得到的 3 個抗震韌性指標，對照本標準中所列一星的標準判定建筑物是否符合一星韌性建筑的要求。如果不符合，則無需進行下一階段評價；如果滿足要求，則可進行下一階段評價。
第二階段，根據建筑物在罕遇地震作用下所得 3 個抗震韌性指標，對照本標準中所列二星和三星的標準判定建筑物是否滿足相應要求。如果符合，則將建筑物韌性等級提升至新的等級；如達不到二星要求，則仍維持原一星韌性建筑的判定結果。
本標準首次將建筑作為一種產品進行評價，更加注重建筑抵御地震作用的多層次的效果。同時，本標準基于我國學者的研究成果，初步建立了本土化的構件易損性數據庫。相比于國際上的三個標準，本標準建立了包括人員傷亡、修復費用和修復時間 3 個評價指標及三星、二星和一星 3 個評價等級的評價體系，并且給出了按照評價等級劃分的明確的評價指標分級標準，對于建筑震后修復時間提出了明確的修復路徑和計算方法，使得評價方法更清晰統一，可操作性更強，有利于推廣應用。
《建筑抗震韌性評價標準》由中華人民共和國住房和城鄉建設部提出，由住房和城鄉建設部建筑結構標準化技術委員會歸口，起草單位包括：
清華大學、住房和城鄉建設部標準定額研究所、中國建筑科學研究院有限公司、中國地震局工程力學研究所、同濟大學、北京工業大學、中國建筑設計研究院有限公司、北京清華同衡規劃設計研究院有限公司、北京市建筑設計研究院有限公司、奧雅納工程咨詢（上海）有限公司、華誠博遠工程技術集團有限公司、北京筑信達工程咨詢有限公司、中國建筑西南設計研究院有限公司、北京建筑大學、哈爾濱工業大學、中國石化工程建設有限公司、北京欣興奧建筑結構工程技術有限公司、北京筑福建筑科學研究院有限責任公司、浙江建科減震科技有限公司、山東建筑大學。
本標準的編制組成員和主要起草人包括：潘鵬、王濤、陸新征、王嘯霆、周穎、張令心、王昌興、紀曉東、劉鵬、董有、解琳琳、馬東輝、王載、王立軍、王志濤、王家祥、方東平、馮遠、呂大剛、朱巖、楊濤、張鑫、蘇宇坤、李楠、李全旺、李楚舒、陳曦、陳瑞金、余紅霞、苗啟松、羅開海、郝江婷、趙霞、趙森林、聶鑫、展磊、黃世敏、翟長海。
在此，我們再次向編制組全體成員和所有為本標準編制提供幫助的領導、專家和相關單位表示由衷的感謝。
清華大學互聯網產業研究院產業學者，清華大學土木水利學院教授，博士生導師，副院長。結構減震控制專業委員會委員、高層抗震專業委員會委員、防震減災工程技術推廣青年委員會副主任委員、國家震后房屋建筑應急評估專家隊隊員、國際建筑和施工研究創新協會會員、日本兵庫縣國家地震中心（E-defense）專家委員會委員等。主要研究領域：高性能隔震和消能減震（振）結構；基于性能的抗震設計和優化方法；大型復雜結構抗震試驗技術和地震響應分析方法；韌性城鎮與基礎設計的建設和評估。主持/參加多個國家和部委科研項目，是國家十三五重點研發計劃的項目負責人?！督ㄖ拐痦g性評價標準》《石油化工工程減隔震（振）技術規范》主編。獲2016年獲國家科技進步二等獎一項，入選2017年教育部長江學者獎勵計劃特聘教授，2018年科技部中青年科技創新領軍人才，2018年獲國家科技進步一等獎，2019年國家高層次人才特殊支持計劃（萬人計劃）。
文章來源｜建筑結構學報
（公眾號ID：ljzjgxb）
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