GBT 38591-2020 建筑抗震韧性评价标准

6.4建筑修复费用评价指标

应采用建筑修复费用与建造成本的比值作为建筑修复费用评价指标，并按式（4)计算： K =R. / CT

6.4.1应采用建筑修复费用与建造成本的比值作为建筑修复费用评价指标，并按式（4)计算： K = R / CT

金融标准式中： —建筑修复费用评价指标：

式中： t —建筑修复费用评价指标：

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2建筑物的建造成本应为建造目标建筑物所需的总费用，并应根据现行定额，按式（5)计算

式中： 按现行定额计算的第i类构件的建造成本。

按现行定额计算的第类构件的建造成本

C)—一按现行定额计算的第i类构件的建造成本

......... +..........

1.1建筑修复时间应计入所有震损构件完成建筑功能性恢复所需的修复时间。 1.2建筑修复时间不宜计入建筑震损评估、修复方案制定、修复材料采购、施工设备租赁等各项开 准备工作所耗费的时间

2.1计算建筑修复时间时应考虑建筑物主要修复工作在层间和层内的先后次序，并应符合下列 求： 建筑物的主要修复工作应包括结构构件修复、围护构件修复、隔断构件修复、吊顶及附属构件 修复、管线修复、大型设备修复、楼梯修复、电梯修复。 b 不同楼层的修复工作可同时展开。 C 同一层内，主要修复工作应按开工时间先后分为两个阶段。第一阶段修复工作为结构构件修 复和楼梯修复；第二阶段修复工作包括围护构件修复、隔断构件修复、吊顶及附属构件修复、管 线修复、天型设备修复和电梯修复。第一阶段修复工作全部结束后方可开始第二阶段修复 工作。 第一阶段的各主要修复工作宜同时开始。第二阶段修复工作中，除隔断构件修复和吊顶及附 属构件修复外，各主要修复工作宜同时开始；管线修复、隔断构件修复和吊顶及附属构件修复 应依次进行。 电梯的修复时间应根据最大楼面加速度响应进行评估，各层修复时间均宜考虑电梯修复时间。 建筑震损的修复时间应按照主要修复工作的先后次序，取主要修复工作的最长时间组合作为 建筑修复时间的评价指标，

不同损伤状态下的构件，实现功能性恢复目标所需时间应以单个工人完成此项工作的修复工 时表达，其取值见表C.11和表E.8 同层内同类型震损构件的修复工时应根据其数量，考虑规模效应和效率提升所产生的积极影 响，并应考虑楼层所在高度对修复时间的影响，按式（6）计算：

Q) =E(Qijk) Xn(tj+)) ×ST() XAT(

Q（k》 第k层第i类构件的修复工时总和，单位为人天（人·d）； Q（i.j） 第k层处于损伤状态i的第i类构件的修复工时，单位为人天（人·d)，按表C.11 和表E.8取值； 1（·j·) 第k层处于损伤状态i的第i类构件数量； $T 考虑第i类震损构件修复工程量的修复工时折减系数，按表C.12和表E.9取值；

入T() 考虑震损构件所在楼层位置k的楼层影响系数，按表C.13和表E.10取值。 C） 修复工时应按照单层面积或单位构件的工人数量需求和主要修复工作的工人单层最大容量 转化为修复时间。 d）单层内的工人数量需求应按式（7)或式（8)计算：

NW 完成某类修复工作伙：时，第层内的工人数量需求，单位为人； A（） 楼层k的建筑面积，单位为平方米（m"）； n1(W; 修复工作W：中包含的震损构件的数量； （r.W 单层单位面积或单台震损设备的工人数量需求，其取值见表1。

Nw;+=q(r.W;>A() Nw.k=q(r.wa)n(w

表1单层单位面积或单台震损设备的工人数量需求

e）建筑物单层内可同时容纳的工人总量不应超过按式（9)计算得到第k层的单层工人最大容量。 超出时，宜适当调整第k层主要修复工作的工人数量Nw;，并应保证主要修复工作的先后次 序仍符合7.2.1的规定

A——第k层的建筑面积，单位为平方米（m） ）第k层主要修复工作的修复时间按式（10)计算：

N..max=0.026A.. +.+++++++.+.++.+ 9

Twk一第k层主要修复工作W：的修复时间，单位为天（d)； W 一主要修复工作W：中所包含的构件类型数量； g） 建筑物完成全部主要修复工作所需要的修复时间接式（11）～式（13）计算

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8.1伤亡人数计算方法

人员伤亡数可按式（14）和式（15）计算

MH=Z[rhrZ(Ar)] +..................( Mp=

式中： MH 受伤人数； MD 死亡人数； rh 名义受伤率，rhl～rh，分别表示不同破坏等级r的楼层对应的受伤率； rd 名义死亡率，ral～rs，分别表示不同破坏等级r的楼层对应的死亡率； 5 第k层的室内人员密度 A 楼层破坏等级为广级的第k层的建筑面积

2.1第k层的室内人员密度5可根据被评价建筑的实际人员密度取值，或根据楼层内房屋的功售 2和式（16）确定

表2各类建筑用房的室内人员密度

式中： m一一第m类功能的房间的人员密度，单位为人每平方米（人/m"）； A——第k层内第m类功能的房间的建筑面积，单位为平方米（m）； Au 第k层房间的建筑面积，单位为平方米（m"）

ZSmA & Aut

第m类功能的房间的人员密度，单位为人每平方米（人/m）； A——第k层内第m类功能的房间的建筑面积，单位为平方米（m）； A 第k层房间的建筑面积，单位为平方米（m"）

楼层破环等级应根据下列方法判定： 楼层破坏等级分为I～V级，依次表示楼层处于完好、轻微破坏、轻度破坏、中等破坏、严重 破坏的状态； 建筑物各层依据层内结构构件或可致伤亡的填充墙、吊顶等非结构构件处于特定损伤状态的 数量占各自总量的比例按表3判定其破坏等级，判定结果取两者中较大的楼层破坏等级

表3楼层破坏等级判定标准

表4不同破坏等级楼层内人员的名义伤亡率

8.3人员伤亡评价指标

式中： YH 受伤率；

MH YH ZSmAm M, 2mA.

D一死亡率； Am—建筑物内第m类功能的房间的建筑面积之和，单位为平方米（m)

9建筑抗震韧性等级评价

费用指标应按表5评定等

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表5建筑修复费用指标的等级

建筑修复时间指标应按表6评定等级。

表6建筑修复时间指标的等级

人员伤亡指标应按表7评定等级

表7人员伤亡指标的等级

9.4建筑抗震韧性等级

9.4.1修复费用指标、修复时间指标和人员伤亡指标应采用由蒙特卡洛模拟计算得到的具有84%保证 率的拟合值。 9.4.2建筑的抗震韧性等级应综合考虑建筑修复费用、建筑修复时间和人员伤亡三项指标的等级进行

9.4.1修复费用指标、修复时间指标和人员伤亡指标应采用由蒙特卡洛模拟计算得到的具有84%保证 率的拟合值

附录A （规范性附录） 建筑抗震韧性评级流程

建筑抗震韧性评级应按照图A.1所示建筑抗震韧性评级流程确定。其中，蒙特卡洛模拟的次数不 应少于1000次

建筑抗震韧性评级应按照图A.1所示建筑抗震韧性评级流程确定。其中，蒙特卡洛模拟的次数不 应少于1000次

图A.1建筑抗震韧性评级流程

A.2原始工程需求参数矩阵

建筑结构的原始工程需求参数矩阵，应按附录B弹塑性时程分析方法确定

A.3残余层间变形限值

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宜采用罕遇地震水准作用下弹塑性时 天层残余变形平均值与层残余变形 限值比较。当大于限值时，则判断建筑不可修，终止建筑抗震韧性评级；当小于或等于限值时，可进行建 筑抗震韧性评级。钢筋混凝土和钢结构的住宅或公共建筑的层残余位移角限值宜取1/200。

A.4工程需求参数矩阵扩充

原始工程需求参数矩阵应采用附录G的方法进行工程需求参数矩阵的扩充，形成扩充后工程 数矩阵。

A.5抗震韧性指标计算方法

A.5.1抗震韧性指标的计算应采用蒙特卡洛方法。 A.5.2对于一次蒙特卡洛模拟，应按第5章并结合构件易损性信息判定建筑损伤状态。 4.5.3按第6章、第7章和第8章计算一次蒙特卡洛模拟的抗震韧性指标时，应包括建筑修复费用、修 复时间和人员伤亡。抗震韧性指标的计算应进行多次模拟，分别获取各项指标的集合。 A.5.4采用对数正态分布模型拟合各项抗震韧性指标集合，并采用具有84%保证率的拟合值作为建筑 韧性评价的依据

5.1抗震韧性指标的计算应采用蒙特卡洛方法。 5.2对于一次蒙特卡洛模拟，应按第5章并结合构件易损性信息判定建筑损伤状态。 5.3按第6章、第7章和第8章计算一次蒙特卡洛模拟的抗震韧性指标时，应包括建筑修复费用 时间和人员伤亡。抗震韧性指标的计算应进行多次模拟，分别获取各项指标的集合。 5.4采用对数正态分布模型拟合各项抗震韧性指标集合，并采用具有84%保证率的拟合值作为建 性评价的依据

附录B （规范性附录） 弹塑性时程分析的模型及方法

3.1.1采用时程分析法进行地震响应分析时，所选取地震波的数量，以及持时、幅值和频谱等参数应符 合GB50011的相关规定，且应符合下列规定： a）应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于11组的实际强震记录和人工模拟的加速度时 程曲线，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3。 b） 多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在 统计意义上相符。 c）地震波的有效持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍和15s，地震动记录的时间间 隔可取0.01s或0.02s。 d）对处于发震断裂两侧10km以内的结构，地震动参数应计入近场影响。当建筑位于条状突出 的山嘴、高笃孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段时，尚应估 计不利地段对地震动可能产生的放大作用，按照GB50011的规定确定。 B.1.2输入地震的地面运动峰值加速度应按表B.1采用，同时其地面运动峰值速度不应小于表B.2的 数值。

B.1时程分析时输入地震的地面运动峰值加速

单位为厘米每二次方秒

表B.2时程分析时输入地震的地面运动峰值速

注：7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地

a）一般情况下，应在建筑结构的两个主轴方向同时输人水平地震动时程； b）8、9度时的隔震建筑、存在转换层的结构、跨度超过20m的大跨度结构、悬臂长度超过4m的 长悬臂结构，以及9度时的高层建筑，应同时计算竖向地震作用； C 8度及以上烈度时，采用隔震设计的建筑结构应采用GB50011规定的计算方法计算竖向地震 作用； d）水平次向和竖向地震动的峰值加速度宜分别取水平主向地震动峰值加速度的85%和65%

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B.2.1进行建筑地震响应分析时，宜采用三维计算模型。计算模型应符合结构的受力状态，构件的材 料、尺寸、配筋等应与结构实际情况一致。 B.2.2建立计算模型时应考虑重力二阶效应和大变形的影响。 B.2.3对于框架结构，当楼梯会显著影响结构动力响应时，应考虑其不利影响。 B.2.4 弹塑性时程分析重力荷载代表值应符合GB50011和GB50009的相关规定。 B.2.5 对于本标准适用的建筑类型，其结构的力学模型应符合下列规定： a 预期在地震作用下可能屈服的结构构件模型应采用弹塑性模型；预期不屈服的结构构件可采 用线弹性模型，但应检查计算结果是否满足预期假定。 b） 框架梁、柱构件宜采用弹塑性纤维梁单元，塑性铰位置明确的构件也可采用设置集中塑性铰的 梁单元。设置集中塑性铰的钢筋混凝土梁单元和钢梁单元可分别采用图B.1和图B.2所示的 骨架线，骨架线上各关键点参数可按附录C取值

图B.1设置集中塑性铰的钢筋混凝土梁单元骨架线

图B.2设置集中塑性铰的钢梁单元骨架线

a）材料强度应按4.2.2的规定进行取值

服和包辛格效应。材料单轴本构模型按GB50010中的规定选取 c）对于三级以上的框架柱及剪力墙边缘约束区，核心区约束混凝土受压骨架线可采用图B.3所 示的曲线 OAB.并按式(B.1)~式(B.6)确定：

有效约束系数，按B.2.6e)计算； 矩形截面工方向体积配箍率； 矩形截面y方向体积配箍率

图B.3核心区约束混凝土模型受压骨架线

P——体积配箍率； fy—箍筋屈服强度。 e）有效约束系数k.可按式(B.10)确定：

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A。—一有效混凝土核心面积，按B.2.6f)计算； A。一核心区混凝土面积，按B.2.6f)计算； P——纵筋面积与核心区混凝土面积的比值。 有效混凝土核心面积A。和核心区混凝土面积A。可按式（B.11）～式（B.14)确定： 对于圆形截面

结构构件分类及易损性分

附录C （规范性附录） 结构构件易损性信息

发生正截面破坏的钢筋混凝士结构构件损伤状态

.2.1发生正截面破坏的钢筋混凝土结 时程分析得到的构件最大转角6按 表C.1确定，或根据时程分析得到的混凝土主压应变ε，和钢筋主拉应变ε1按表C.2确定

.2.1发生正截面破坏的钢筋混凝土结

变的正截面破坏型钢筋混凝土结构构件损伤状态

E，和E应按GB50010确定，对核心区约束混凝土，宜考虑约束效应对峰值应变和极限应变的提高， 注1：1为钢筋主拉应变。 注2：：为混凝土主压应变。 注3：，和分别为混凝土单轴受压峰值应变和极限应变。 注4：，为钢筋的屈服应变

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C.3发生斜截面破坏的钢筋混凝土结构构件损伤状态判别标准

3.1发生斜截面破坏的钢筋混凝， 级应根据时程分析得到的构件最大转 表C.3划分，或根据时程分析得 按表C.4确定

表C.3基于转角的斜截面破坏型钢筋混凝土结构构件损伤状态判别标准

为力的斜截面破坏型钢筋混凝士结构构件损伤状

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C.4钢结构构件损伤状态判别标准

C.4.1钢梁、钢柱的损伤状态等级应根据时程分析得到的构件最大转角按表C.5确定。

钢梁、钢柱的损伤状态判

3所示的4折线模型表示。6y、610 Ls、0,和9.分别为构件的名义屈服点 隆值点 C和极限点CP对应的转角

.3所示的4折线模型表示。6、610、 9Ls、0.和9.分别为构件的名义屈服点 隆值点 C和极限点CP对应的转角

C.5钢支撑构件损伤状态判别标准

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C.5.1钢支撑的损伤状态等级应根据时程分析得到的构件受拉位移和受压位移绝对值的较大值按 表C.6确定

表C.6钢支撑的损伤状态判别标准

C.6结构构件修复费用计算中的系数取值

C.6.1结构构件的损失系数应为结构构件处于某一损伤状态时，其经济损失与造价的相对比值。 C.6.2结构构件的经济损失应为采用常规维修方法家电标准，将受损构件恢复至震前状态所需要的直接经济费 用，包括人工费、材料费、机械费等。 C.6.3结构构件的造价应为按照现行定额制作结构构件所需的费用。 C.6.4结构构件的损失系数应按表C.7取值

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C.6.5结构构件的修复系数应为结构构件处于某一损伤状态时，其修复费用与经济损失的相对比值。 司类结构构件在某一损伤状态下的修复系数应为不考虑构件体积、所在地区等因素影响的常数，其取值 应按表C.8确定

5结构构件的修复系数应为结构构件处于某一损伤状态时，其修复费用与经济损失的相对比值 美结构构件在某一损伤状态下的修复系数应为不考虑构件体积、所在地区等因素影响的常数，其取 安表C.8确定

铁路标准表C.8不同损伤状态下结构构件的修复系数

表C.9结构构件修复费用的楼层影响系数

C.6.7同类结构构件的总修复费用应按其工程量考虑折减，折减系数取值按表C.10确定。