基于熵权物元可拓理论的高层建筑火灾韧性评价

为降低高层建筑火灾的发生率,基于演进韧性视角,对高层建筑的火灾韧性作出了明确定义。结合高层建筑火灾的具体特征,将韧性框架的4个维度重新定义和划分,分别从高层建筑的鲁棒性、冗余性、迅速性和策略性4个维度构建评价指标。结合熵权法和物元可拓学理论实现对高层建筑火灾韧性等级的客观评价,并进行实例验证。结果表明:高层建筑火灾的韧性是火灾发生期间建筑吸收、应对、恢复和学习能力的函数,4个维度权重分别为0.324、0.152、0.369、0.153,可知高层建筑的火灾韧性首要强调建筑的迅速性,即建筑对火灾的事后恢复能力,该结果完全符合韧性的核心概念。所选的高层建筑实例的火灾韧性等级为S4,火灾韧性为“差”状态,该评价结果与实际情况相符合。

面向建筑韧性目标的减隔震设计研究与实践

为培养土木工程类学生防灾减灾设计能力,本文以《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》(以下简称《导则》)为核心内容,提出建筑物在遭受设防地震时满足正常使用要求,并根据使用功能及损坏后果提出Ⅰ、Ⅱ类建筑性能目标。以预期抗震韧性目标为导向,提出一种面向两区八类建筑的“三水准设防、两阶段设计”策略,以实现《导则》对Ⅰ、Ⅱ类建筑进行减隔震设计时正常使用要求,提高震后建筑维持和恢复使用功能的能力。选取某医技楼和学校作为Ⅰ类和Ⅱ类建筑的典型算例,以震后修复费用、修复时间和人员伤亡指标提出预期韧性目标,并对其按照韧性设防策略进行隔震与减震设计。基于弹塑性时程分析结果采用SAUSG-RES提取工程需求参数进行韧性等级评定。结果表明,两区八类建筑采用韧性设防策略后,结构在遭受设防地震时满足正常使用要求,经过简单修复后可恢复使用功能,达到韧性一星等级;在遭受罕遇地震后经过适度修复可恢复使用功能,达到高韧性等级。韧性设防策略不仅完善了传统抗震设防的不足,而且衔接《导则》要求与工程设计习惯,为抗震设计课程高阶性改革提供了参考思路。