导 读
为进一步推广刊登在《建筑结构学报》的优秀科研成果，反映相关研究发展动态和趋势，推动学术交流，《建筑结构学报》微信公众平台开设“专家解读”专栏。在新刊中遴选部分研究方向具有前瞻性和引领性，研究成果具有创新性和实用性，研究方法具有可借鉴意义的优秀成果，由作者介绍研究背景，深入解读其创新成果及研究过程。
以下为清华大学互联网产业研究院产业学者、清华大学土木水利学院潘鹏教授，为您解读 GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》，特此分享，以飨读者。
引 言
我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，是地震灾害多发的国家，由地震造成的人员伤亡、经济损失和社会影响是我国防灾减灾事业所面临的主要威胁。随着我国城镇化进程的不断加快，我国建筑的抗震能力尚不能与社会经济的快速发展相匹配的问题也愈发凸显。对于人员和财富高度密集的城市，地震灾害的影响往往更为严重而复杂，其后果主要体现为人员伤亡、经济损失和城市功能中断。因此，在保证人员生命安全的前提下，维持建筑的功能与实现震后建筑功能的快速恢复成为迫切需要解决的问题。
为弥补相关方向的研究不足，根据标准化管理委员会要求，清华大学牵头联合多家相关单位编制了 GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》，旨在推动我国新一代建筑抗震设计理念和方法的发展。标准中建立了本土化的构件易损性数据库，对于建筑震后修复时间提出了明确的修复路径和计算方法，使得评级的标准更清晰统一。该标准将于 2021 年 2 月 1 日实施。
建筑抗震韧性是指建筑在设定水准地震作用后，维持与恢复原有建筑功能的能力。近年来，美国、日本等国家主要从事地震工程和结构工程研究的学者相继提出了抗震韧性的概念并进行了深入研究，对于建筑、建筑群以及城市的综合抗震性能要求也由“地震安全”提升到了“地震韧性” 的层面。对于单体建筑，表征其抗震韧性的指标主要包括修复费用、修复时间和人员伤亡等。
目前，国际上关于建筑抗震韧性评价有三部标准，分别是 FEMA-P58、REDi Rating System 和 USRC Building Rating System。
FEMA（Federal Emergency Management Agency）于 2012 年颁布的 FEMA-P58 中给出了包括人员伤亡、修复费用和修复时间等性能指标的概率分布，实现了真正意义上的“单体建筑物性能评估”，但未能给出明确的评价等级。
（详见https://femap58.atcouncil.org；请复制链接至浏览器打开）
由奥雅纳工程咨询有限公司牵头，联合多家单位于 2013 年建立了一套 3 个等级（白金级、金级、银级）、4 个维度（组织韧性、建筑韧性、环境韧性、损失评估）和 65 个指标的建筑抗震韧性指数评估体系“REDi Rating System”（Resilience-based Earthquake Design Initiative for the Next Generation of Building）。REDi 属于集评价协会+评价标准+评价顾问于一身的组织，评价顾问采用基于 FEMA-P58 开发的技术方法进行评估。但是，REDi 仅基于“停摆时间”进行评价，没有对修复时间作详细的分级规定。
（详见https://www.arup.com/perspectives/publications/research/section/redi-rating-system；请复制链接至浏览器打开）
2015 年成立的 USRC（U.S. Building Resiliency Council）推出的 USRC Building Rating System 从人员伤亡、修复费用和修复时间 3 个指标评价建筑韧性，并根据评价结果认证相应等级（白金级、金级、银级、铜级和成员级）。该标准主要存在对于人员伤亡、修复时间等指标的分级不明确、操作性不强等问题。
（详见https://www.usrc.com；请复制链接至浏览器打开）
党的十九大报告中明确提出要“健全公共安全体系，提升防灾减灾救灾能力”。提高建筑抗震韧性已被纳入住房和城乡建设部“十三五”规划，其中明确提出了建筑抗震韧性的设计目标，引导建筑行业健康发展。然而，由于建筑抗震韧性难以体验，不易理解，特别是缺少建筑抗震韧性评价方面的相关标准，开发商以一定经济代价来提升建筑抗震韧性的意愿不强，因此亟需制定相关的标准和规范来引导社会相关行业主动提高建筑抗震韧性，最终提升防灾的综合经济效益和社会效益。
2017 年 8 月，国家标准委下达制定《建筑抗震韧性标准》（以下简称“本标准”）的通知，2017 年 11 月 23 日正式启动编制工作，共有 18 家参编单位，其中包括 6 所科研机构、8 家设计咨询类公司和 4 家工程类单位。经过广泛的调研、周密的组织和专业的评审，于 2019 年 12 月完成了报批稿，2020 年 3 月发布，2021 年 2 月起实施。
本标准由“范围”、“规范性引用文件”、“术语和定义”、“要求”、“建筑损伤状态判定”、“建筑修复费用计算”、“建筑修复时间计算”、“人员伤亡计算”和 “建筑抗震韧性等级评价”等 9 个章节构成。本标准基于震害现场调研经验和大量试验数据，充分利用了建筑结构性能化设计、损伤控制理论、可靠度评价方法等工程抗震领域的研究成果，制订了设定水准地震作用下建筑的损伤状态、修复费用、修复时间和人员伤亡的评价方法，规定了房屋建筑抗震韧性的评价方法和分级标准。
建筑抗震韧性的定义是建筑在设定水准地震作用后，维持与恢复原有建筑功能属性的能力。韧性建筑的功能可以概括为 3 种，分别是建筑抗震安全功能、基本功能和综合功能，其所包含的内容是逐渐扩充的。建筑抗震安全功能重点考察人员伤亡指标；建筑基本功能重点考察建筑修复时间指标；建筑综合功能重点考察建筑修复费用指标。下图为标准中建筑抗震韧性评价的流程示意。
对于建筑抗震韧性评价的修复费用、修复时间和人员伤亡三项指标，应该分别注意：
1) 建筑修复费用应按震损构件综合功能恢复进行评价，其中装饰、装修耗费的修复费用在总修复费用中的占比不可忽视。
本标准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，可以更有效地反映建筑抗震韧性的“性价比”，从而避免以绝对指标评价时，为提升建筑抗震韧性，无节制地堆砌新技术和新设备。
2) 建筑修复时间应计入所有震损构件和设备完成建筑功能性恢复所需的修复时间。
自地震发生开始，至建筑物基本功能得到恢复，整个修复过程大致可分为两个阶段：施工准备阶段和现场修复阶段。本标准假定市政功能已全部恢复，施工准备工作已就绪，只计算现场修复工作所耗费的时间。现场修复阶段应考虑修复策略的影响。修复策略包括并行修复和串行修复两种策略，层间采用并行修复策略，层内采用串、并行策略混合。
3) 人员伤亡的计算以楼层为基本单位，采用受伤率或者死亡率、人员密度和楼层内人员数量三者的乘积来获得人员受伤或者死亡的可能数量。
本标准给出了楼层破坏等级相对应的名义受伤率和名义死亡率。这里强调受伤率和死亡率，而不突出实际伤亡人数，这种表示方法避免了对使用者和公众造成心理上的冲击。
总体上，本标准采用分水准分项评价和集成评级的方法评定建筑抗震韧性等级。本标准将建筑物的抗震韧性等级分为 3 级，由低到高分别采用一星、二星和三星表示。将抗震韧性等级判定工作分为两个阶段：
第一阶段，
应根据建筑物在设防地震作用下所得到的 3 个抗震韧性指标，对照本标准中所列一星的标准判定建筑物是否符合一星韧性建筑的要求。如果不符合，则无需进行下一阶段评价；如果满足要求，则可进行下一阶段评价。
第二阶段，根据建筑物在罕遇地震作用下所得 3 个抗震韧性指标，对照本标准中所列二星和三星的标准判定建筑物是否满足相应要求。如果符合，则将建筑物韧性等级提升至新的等级；如达不到二星要求，则仍维持原一星韧性建筑的判定结果。
本标准首次将建筑作为一种产品进行评价，更加注重建筑抵御地震作用的多层次的效果。同时，本标准基于我国学者的研究成果，初步建立了本土化的构件易损性数据库。相比于国际上的三个标准，本标准建立了包括人员伤亡、修复费用和修复时间 3 个评价指标及三星、二星和一星 3 个评价等级的评价体系，并且给出了按照评价等级划分的明确的评价指标分级标准，对于建筑震后修复时间提出了明确的修复路径和计算方法，使得评价方法更清晰统一，可操作性更强，有利于推广应用。
《建筑抗震韧性评价标准》由中华人民共和国住房和城乡建设部提出，由住房和城乡建设部建筑结构标准化技术委员会归口，起草单位包括：
清华大学、住房和城乡建设部标准定额研究所、中国建筑科学研究院有限公司、中国地震局工程力学研究所、同济大学、北京工业大学、中国建筑设计研究院有限公司、北京清华同衡规划设计研究院有限公司、北京市建筑设计研究院有限公司、奥雅纳工程咨询（上海）有限公司、华诚博远工程技术集团有限公司、北京筑信达工程咨询有限公司、中国建筑西南设计研究院有限公司、北京建筑大学、哈尔滨工业大学、中国石化工程建设有限公司、北京欣兴奥建筑结构工程技术有限公司、北京筑福建筑科学研究院有限责任公司、浙江建科减震科技有限公司、山东建筑大学。
本标准的编制组成员和主要起草人包括：潘鹏、王涛、陆新征、王啸霆、周颖、张令心、王昌兴、纪晓东、刘鹏、董有、解琳琳、马东辉、王载、王立军、王志涛、王家祥、方东平、冯远、吕大刚、朱岩、杨涛、张鑫、苏宇坤、李楠、李全旺、李楚舒、陈曦、陈瑞金、余红霞、苗启松、罗开海、郝江婷、赵霞、赵森林、聂鑫、展磊、黄世敏、翟长海。
在此，我们再次向编制组全体成员和所有为本标准编制提供帮助的领导、专家和相关单位表示由衷的感谢。
清华大学互联网产业研究院产业学者，清华大学土木水利学院教授，博士生导师，副院长。结构减震控制专业委员会委员、高层抗震专业委员会委员、防震减灾工程技术推广青年委员会副主任委员、国家震后房屋建筑应急评估专家队队员、国际建筑和施工研究创新协会会员、日本兵库县国家地震中心（E-defense）专家委员会委员等。主要研究领域：高性能隔震和消能减震（振）结构；基于性能的抗震设计和优化方法；大型复杂结构抗震试验技术和地震响应分析方法；韧性城镇与基础设计的建设和评估。主持/参加多个国家和部委科研项目，是国家十三五重点研发计划的项目负责人。《建筑抗震韧性评价标准》《石油化工工程减隔震（振）技术规范》主编。获2016年获国家科技进步二等奖一项，入选2017年教育部长江学者奖励计划特聘教授，2018年科技部中青年科技创新领军人才，2018年获国家科技进步一等奖，2019年国家高层次人才特殊支持计划（万人计划）。
文章来源｜建筑结构学报
（公众号ID：ljzjgxb）
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