基于组合的地震易损性与钢筋混凝土结构工程全寿命周期地震损失成本分析研究

In recent years,natural disasters such as earthquakes and huricanes have huge negitive impact on human societies. Huge disasters insurance policies have to be published by several major courtries' government in the world. But because of lack applied theories and put into practice, disasters rescue mechanism in China is still mainly rely on central government Exclusively moment and is far from come into being marketing in diasater prevention. So some classic buildings in high seismic hazardous zone of Western China have been chosen,and Life-cycle seismic loss estimation and reinforced strategy of damaged buildings researched based stochastic simulation under the rule of performance project.A innoviate assembly-based vulnerability method has been used calculated buildings damage and loss estimation. Seismic hazardous model including near fault and strong pulse wave are created.At the same time, a kind of contents search system of structural and non-structural members is also established.There is a good connection between strcutural dynamic vulnerability and economic cost analysis through probablistic characteristic discription of members in buildins. A good balance estimation between damage limit states and corresponding reasonable reinforced cost evaluation is reached. Moreover,Chinese budgt quota is been used reseach Life-cycle seismic cost estimation experimentally based the multi-subject crossing research.The research project will became fundamental stone in determine seismic insurance ratio and future practical seismic insurance policy of China.

近年来地震、飓风等自然灾害频现，给人类社会造成巨大的危害。世界各国政府相继出台巨灾保险政策加以应对，我国由于理论研究缺乏等原因导致自然灾害救援机制长期依赖政府、没有形成成熟市场化的防灾减灾机制。基于此，本项目以我国西部典型地震高烈度地区工程结构为研究对象，以基于性能的工程设计为原则，通过大样本随机统计概率研究了典型建筑结构全寿命期内的地震损失维护成本，将基于组合的地震易损性分析方法率先应用于国内研究，构建了考虑近断层强脉冲地震波的地震风险概率算法模型，建立完善的结构性和非结构性构件分级目录库检索体系，通过构件级别损伤状态概率描述，将结构动力损伤分析与经济分析很好地结合了起来，合理地进行建筑结构构件损伤级别与对应的维护加固成本值之间的合理估算，并探索性将概预算定额更好地应用于工程全周期地震成本的多学科交叉研究中，对确定地震保险费率和将来制订切实可行的地震巨灾保险政策奠定坚实可行的理论基础。

研究背景： 2008年汶川地震直接经济损失八千多亿元，保险只赔付20多亿，占比0.2%，未起到转移风险、抢险救灾的市场化作用，基本是靠中央政府举全国之力行政式的援助。但行政式救援方式弊病很多，包括行政式直接救援本身的不可持续性（完全取决于该国政府的经济实力）、救援效率不高、救援过程很难做到市场化公开透明、救援体系中个别人员对救援款物的贪污挪用等问题都难解决。因此自汶川大地震以来，社会各界呼吁在我国地震高烈度地区建立地震巨灾保险，而近四十年的改革开放，人们群众的法制化、市场化意识显著提高，客观上具备推行地震/台风巨灾保险的基础。在国际上巨灾保险赔款一般占灾害损失的30%-40%，可大大减轻政府和财政的负担。而完善的地震保险政策的出台必须建立在工程结构全寿命期地震损失成本研究的基础上。.主要研究内容：1、针对不同地区建立了能较全面预测和描述当地地震动谱特性和瞬时特征值的随机概率地震动风险激励模型；2、建立了既包含结构整体损伤指标也包含重要梁、柱局部构件损伤指标的全面准确描述结构损伤的分析方法；3、建立了较全面描述结构地震损失的全寿命周期混合参数加权评估法； 4、结合两个实体模型试验进一步深入研究结构地震损失维护成本值和维护加固优化策略；5、将由于地震所导致的结构损伤加固直接费用、停工经济损失和人员伤亡经济成本均进行了全面考虑和计算。.重要结果：1、建立了针对中国不同地区的地震动风险概率模型；2、以多层钢筋混凝土框架结构和单层工业厂房为例系统计算了我国西部某地震高烈度地区的工程结构全寿命周期地震损失成本值；3、以计算出来的工程结构全寿命周期地震损失成本值为基础推导出了具体选定地区的地震巨灾保险费率这一核心数据成果，该方法未来可以推广应用于国内任何地区的当地工程地震巨灾保险费率计算。4、研究中对土-结构SSI相互作用对当地工程结构全寿命周期地震成本的影响程度进行了量化分析。.关键数据、科学及工程意义：得到了具体地震高烈度地区针对不同类型工程结构的地震巨灾保险的核心数据—地震保险费率单位平米年值。该地震巨灾保险费率值计算方法可以用于指导保险公司在中国不同地区推广地震保险时的费率确定，未来可扩展到不仅包括居民住宅、工业建筑、基础设施，也包括各类军用建筑如飞机机库、海岛海岸工程结构、仓库等的地震巨灾保险确定。工程全寿命周期研究不仅涉及直接经济损失，还可涵盖全寿命期环境和社会