[发明专利]针对既有砌体结构加固策略优化的地震风险控制决策方法

说明书

本发明涉及一种针对既有砌体结构加固策略优化的地震风险控制决策方法，包括：建立既有砌体结构的加固结构失效的极限状态模型；基于极限状态模型分析加固结构失效的概率；分析不同控制决策参数下加固结构成本的变化与既有砌体结构地震损失的变化；建立风险控制决策模型，并根据风险控制决策模型确定控制决策参数的最优解。上述方法，通过计算得到不同控制决策参数时既有砌体结构的加固结构的失效概率，通过风险控制决策方程可以得到控制决策参数的最优解，从而优化加固方案。考虑了经济因素和人员伤亡对既有砌体结构加固策略的影响，平衡了不同控制决策参数下安全投入成本变化与风险降低带来利益变化之间的关系。

技术领域

本发明涉及地震工程风险评估与控制技术领域，特别是涉及一种针对既有砌体结构加固策略优化的地震风险控制决策方法。

背景技术

我国城镇现存大量建造于20世纪七、八十年代的多层砌体结构老旧住宅。据统计，上海地区这类老旧住宅约有5万幢，占地1.3亿平方米。由于经济、历史等原因，这些老旧住宅存在如下问题：大都没有进行合理的抗震设计，少数住宅甚至完全未考虑抗震设防；承重材料强度普遍较低，砌筑砂浆强度一般不超过M2.5，部分甚至低于M1.0；使用维护不足，拆改承重墙的情况较多。在历次地震中，老旧砌体结构房屋发生了严重震害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。同时，随着社会经济的发展，对建筑物安全性、适用性与耐久性的要求不断提高，相应的结构设计标准、抗震标准的要求也在不断提高，许多既有老旧砌体结构住宅已不适应现行标准的安全性要求。由于这些老旧住宅数量很多，且多数成片的位于城市中心地区，拆迁成本大，不可能全部拆除重建。因此，这类老旧住宅大都有着抗震加固的需求。

近年来国内外学者研发了一系列砌体结构加固方法，包括水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固法、钢绞线网-聚合物砂浆面层加固法、板墙加固法和增设抗震墙加固法等，这些方法可有效增强砌体结构的抗震性能，且经过多年发展已形成成熟的技术体系，已广泛应用于砌体结构加固中。然而，在实践中，加固设计人员过分地追求安全，往往导致过度加固；此外，由于规范仅规定了最低的安全情况，部分设计人员没有充分考虑业主的需求，导致加固结构不满足性能要求。而随着生活质量的提升，人们对既有砌体结构的安全性水平要求也随之增加，工程结构在加固改造时应充分考虑在经济投资、使用效益、失效时对使用者生命安全保护程度方面达到最佳，如何协调建筑结构加固成本投入和降低风险支付意愿的关系成为一个新的研究方向。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可达到安全成本投入与降低风险价值相平衡目标的针对既有砌体结构加固策略优化的地震风险控制决策方法。

一种针对既有砌体结构加固策略优化的地震风险控制决策方法，所述方法包括：

建立既有砌体结构的加固结构失效的极限状态模型；

基于所述极限状态模型分析所述加固结构失效的概率；

分析不同控制决策参数下所述加固结构成本的变化与所述既有砌体结构地震损失的变化；

建立风险控制决策模型，并根据所述风险控制决策模型确定所述控制决策参数的最优解。

进一步的，所述既有砌体结构的加固结构的加固方法包括水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固法、钢绞线网-聚合物砂浆面层加固法、板墙加固法和增设抗震墙加固法。

进一步的，所述控制决策参数包括加固长度比和加固层厚度。

进一步的，所述加固结构失效的极限状态模型为，