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程绍革：通用规范实施后既有建筑鉴定的几点思考

发布于：2023-06-01 09:26:01 来自：建筑结构/结构规范图集

来源：建筑结构

作者：程绍革

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通用规范实施后既有建筑鉴定的几点思考

文/程绍革

摘要

针对通用规范实施后鉴定人员的疑惑，从既有建筑鉴定与加固的荷载取值与作用组合、抗震鉴定时设防烈度与后续工作年限确定、C类建筑的抗震鉴定方法、第二级抗震鉴定方法以及安全性鉴定与抗震鉴定的关系几个方面，对通用规范的条文进行了解释，指出了通用规范中的不足之处，提出了实际鉴定与加固时的建议。

引言

2022年一批通用规范相继实施，其中对既有建筑的鉴定与加固主要涉及到3本规范：《工程结构通用规范》（GB 55001－2021）[1]（简称规范GB 55001－2021），《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB 55002－2021）[2]（简称规范GB 55002－2021），《既有建筑鉴定与加固通用规范》（GB 55021－2021）[3]（简称规范GB 55021－2021）。从事既有建筑鉴定与加固的技术人员注意到了通用规范对原有标准的提高，同时也注意到了对既有建筑有了适度降低的要求，如在前言中提到了“对于既有改造项目（指不改变现有使用功能），当条件不具备、执行现行规范确有困难时，应不低于原建造时的标准”，然而，对于既有建筑的鉴定与加固，哪些需要按新的标准执行，哪些可适度降低标准，降低的幅度始终有些疑问，此外通用规范中的一些规定存在着与现行标准不协调的地方，有些条款的合理性也值得商榷。本文就几个大家比较关注，也易引起误解的地方与读者进行交流和讨论

鉴定与加固的荷载取值与作用组合

1.1 标准的变化

规范GB 55001－2021第2.4.6条给出了作用的基本组合公式如（1）所示，该式即为《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292－2015）[4]中构件按承载能力进行安全性等级评定的公式：

本次标准的修订提高了永久作用和可变作用的分项系数，规范GB 55001－2021第3.1.13条规定：对于永久作用，当对结构不利时不应小于1.3，即由原来的1.2提高到了1.3；对于可变作用，当对结构不利时不应小于1.5，即由原来的1.4提高到了1.5。

此外，部分使用功能的活荷载标准值也有所提高，如办公荷载由2.0kN/m2提高到2.5kN/m2。

笔者曾从构件可靠性指标角度进行过分析，在不考虑活荷载提高，仅考虑荷载分项系数提高的情况下，构件按承载力检查项目的安全性等级最大会降低一个等级，如果考虑活荷载的提高则会降低更多，这无疑增加了既有建筑构件加固的工作量。

在抗震验算方面，通用规范GB 55002－2021给出了考虑地震作用的组合公式如式(2)所示，既有建筑抗震鉴定按抗震承载力验算时即采用该公式。

关于分项系数的取值，GB 55002－2021第4.3.2条规定：对承载力不利的永久荷载不小于1.3，即由原来的1.2提高到了1.3；地震作用分项系数不小于1.4，即原来的1.3提高到了1.4。

尽管标准编制组认为此次调整对整体结果影响不大，但考虑到设防烈度的调整、内力调整系数的提高，加之与规范GB 55001－2021结合在一起使用，同样使既有建筑构件加固工作量的大大增加。而目前既有建筑的加固多数是由于抗震承载力不足造成的。

1.2 既有建筑鉴定与加固时的建议

通用规范GB 55021－2021第4.2.2条给出了一个灵活性处理原则：当为鉴定原结构、构件在剩余设计工作年限内的安全性时，应按不低于原建造时的荷载规范和设计规范进行验算；当为结构加固、改变用途或延长工作年限的目的而鉴定原结构、构件的安全性时，应在调查结构上实际作用的荷载及拟新增荷载的基础上，按现行规范与标准的规定进行验算。

实际工程中可以采取如下处理原则：

（1）荷载原则上按现行规范取值。当建筑改变使用功能，或是需要进行静载作用下的加固时，按现行规范取值。如果未改变使用功能导致荷载增加时，可按原设计标准取值。

（2）分项系数实质上是可靠性指标的体现，因此对于既有建筑而言，原则上可按原设计标准取值，但当构件因静载作用下的承载力不足需加固时，建议按现行规范取值，以达到现行规范的可靠性水准。

抗震鉴定中几个重要参数的确定

通用规范GB 55021－2021第5.1.1条规定：既有建筑的抗震鉴定，应首先确定抗震设防烈度、抗震设防类别以及后续工作年限。本节对抗震设防烈度、后续工作年限的确定方法进行探讨。

2.1 抗震设防烈度

《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2010）[5]（2016年版）依据第五代地震动参数区划图对抗震设防烈度进行了调整。根据规范修订组提供的资料，本次对全国2860个城镇调整的分类统计结果如下： 1）设防烈度降低一档：5个城镇，占比0.17%；

2）地震动参数不变：共1618个城镇，占比56.5%；

3）设防烈度不变，仅设计地震分组调整的有365个城镇，占比12.75%；4）设防烈度提高一档，共841个城镇，占29.5%；5）设防烈度提高二档，共841个城镇，占1.05%；6）设防烈度提高三档：仅1个城镇，占0.03%。

从统计结果来看，全国有近一半的城镇地震作用提高，有的提高幅度相当大，对既有建筑加固改造提出了新的要求和挑战，如果一味地按新的地震动参数进行抗震鉴定和加固，现有的技术能力和经济条件无法达到这一要求。为此，笔者抛砖引玉，提出个人的观点供工程界和学术界探讨。

《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023－2009）[6]（简称规范GB 50023－2009）第1.0.2条规定：抗震设防烈度，一般情况下，采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度或现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2010）（2016年版）规定的抗震设防烈度。

值得商榷的是，标准中的“一般情况下”，是否意味着抗震鉴定与加固时的设防烈度（或地震动参数）可与新建工程有所不同。既有建筑由于技术和经济的原因，在不降低原设计标准的前提下，可以采用《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2010）（简称10版抗规）的抗震设防烈度，为既有建筑的抗震加固提供可操作性。

2.2 既有建筑的后续工作年限

通用规范GB 55021－2021第5.1.2条规定：既有建筑的抗震鉴定，应根据后续工作年限采用相应的鉴定方法。后续工作年限的选择，不应低于剩余工作年限。同时第5.1.3条规定：后续工作年限为30年以内（含30年）的建筑，简称A类建筑；后续工作年限为40年以内（含40年）的建筑，简称B类建筑；后续工作年限为40年以上50年以内（含50年）的建筑，简称C类建筑。

该条规定的后续工作年限仅与原建筑的剩余工作年限有关，有些不妥，特别是再与建筑类别挂钩后，存在很大的问题。规范GB 50023－2009对后续工作年限是依据建造年代、原设计标准系列来确定，同时规定了一个最低后续工作年限30年。举例如下。

（1）1991年建造按89版抗规设计的房屋。已使用31年，剩余工作年限19年，按通用规范GB 55021－2021的规定，后续工作年限为30年，为A类建筑。而按规范GB 50023－2009的规定应为B类建筑。

（2）2002年建造按01版抗规设计的房屋。已使用20年，剩余工作年限30年，按通用规范GB 55021－2021的规定，后续工作年限为30年，为A类建筑。而按规范GB 50023－2009的规定应为C类建筑。

（3）2011年建造按10版抗规设计的房屋。已使用11年，剩余工作年限39年，按规范GB 55021－2021的规定，后续工作年限为40年，为B类建筑。而按规范GB 50023－2009的规定应为C类建筑。

事实上，既有建筑的后续工作年限应根据建造年代、原设计标准和剩余工作年限来确定（图1）。首先按原设计依据的标准系列进行划分，凡89版抗规实施前建造的房屋一律为A类建筑，后续工作年限不少于30年，按89版抗规设计建造的房屋一律为B类建筑，后续工作年限不少于40年。其次，对2000年以后建造的房屋，虽称为C类建筑，但其后续工作年限应按剩余工作年限来确定，应注意的是后续工作年限30年的C类建筑不同于A类建筑，后续工作年限40年的C类建筑不同于B类建筑，它们后续工作年限虽相同，但相应的鉴定要求完全不同。

图1 既有建筑后续工作年限的划分

C类建筑的抗震鉴定策略

3.1 通用规范条文的合理性

通用规范GB 55021－2021第5.1.4条规定：A类和B类建筑的抗震鉴定，应允许采用折减的地震作用进行抗震承载力和变形验算，应允许采用现行标准调低的要求进行抗震措施的核查，但不应低于原建造时的抗震设计要求；C类建筑应按现行标准的要求进行抗震鉴定，当限于技术条件，难以按现行标准执行时，允许调低其后续工作年限，并按B类建筑的要求从严处理。

这里有两个问题，一是C类建筑按B类建筑的要求从严处理是否合适，二是从严处理的尺度如何把握。

研究表明[7]，01版抗规较89版抗规在抗震性能上有很大的提高，图2是相同结构按两个版本设计的建筑最大层间位移角的概率密度分布曲线。显然89版结构的分布曲线相对平坦，概率密度小，01版结构的曲线相对集中，更加向纵坐标轴靠近，最大层间位移角较89版结构小，概率密度大。

（a）89版抗规

(b)01版抗规

图2 两个版本抗规的最大层间位移角分布曲线

图3是按两个版本设计的建筑易损性曲线，每条曲线表示在不同的PGA下结构超越预期层间位移角的概率，相同的PGA下各条曲线的高低则表示了结构超过同一层间位移角的概率大小。对比两图也可以看出，对于相同的层间位移角，01版抗规的超越概率明显小于89版抗规。

由此可见，按B类建筑的要求从严处理实际上是降低了原设计标准。

（a）89版抗规

（b）01版抗规

图3 两版抗规地震易损性曲线对比

3.2 C类建筑如何进行抗震鉴定

3.2.1地震作用

地震作用计算框图见图4。

（1）对于地震动参数不变的地区，按改造后的结构计算地震作用，地震作用不按后续工作年限进行折减。

图4 C类建筑的地震作用计算

（2）对于设防烈度不变、场地特征周期提高的地区，地震作用依据现行抗规的规定计算值按后续工作年限进行折减，并与原设计地震作用比较，取较大值。

（3）对于设防烈度提高的地区，可按提高的程度区别对待。对于设计基本加速度提高0.05g的地区，建议按新的设防烈度计算地震作用，并可按后续工作年限进行地震作用折减；对于设计基本加速度提高0.10g以上的地区，建议按2016年版前一版的抗规确定设防烈度，并与原设计地震作用比较，取较大值。

3.2.2抗震措施

抗震措施的确定见图5。

图5 C类建筑的抗震措施确定

（1）对于设防类别未提高的建筑，按不低于原设计标准的要求进行鉴定与加固。

（2）对于设防类别提高的建筑，如政府征用作为医疗、适老化的建筑，可以采用性能化抗震鉴定与加固方法，当建筑在罕遇大震下的层间变形远小于规范的限值，楼层的剪力需求比满足要求，大震下构件的损伤程度处于中等程度时，可降低抗震等级进行鉴定和加固。

抗震鉴定的第二级鉴定方法

通用规范GB 55021－2021第5.3.3条，对于A类和B类建筑中规则的多层砌体房屋和多层钢筋混凝土房屋，当采用以楼层综合抗震能力指数表达的简化方法进行抗震能力验算时，给出了相应的计算公式，并要求不低于原建造时的抗震要求，对这一条应谨慎使用。

4.1 多层砌体房屋

通用规范GB 55021－2021第5.3.3条第1款引用了规范GB 50023－2009关于多层砌体房屋综合抗震能力指数的计算公式，其中对验算楼层的基准面积率未具体给出，鉴定人员可参考规范GB 50023－2009附录B中的值，但应注意到，规范GB 50023－2009中的基准面积率是基于地震作用分项系数为1.3时得到的，如果业主希望提高要求，或是后续工作年限为50年的C类建筑，分项系数应取1.4，附录B表中数值应乘以1.3/1.4的调整系数。

4.2 多层钢筋混凝土房屋

规范GB 55021－2021第5.3.3条第2款引用了规范GB 50023－2009关于A类多层钢筋混凝土房屋综合抗震能力指数的计算公式，该公式是根据唐山大地震的震害资料，结合结构的弹塑性时程分析研究，得到的半经验半理论计算公式，与当时的实际震害对比有较好的吻合度，适用于层数在10层以下的钢筋混凝土房屋。B类建筑与A类建筑的震害模式不尽相同，因此该公式对于B类建筑并不适用，也未与实际震害进行过对比，研究表明以综合抗震能力指数大于1.0作为衡量标准也是不合适的[10]，对B类钢筋混凝土房屋还是应采用构件抗震承载力验算方法。

4.3 关于不低于原建造时的抗震要求

“不低于原建造时的抗震要求”主要针对C类建筑，A、B类建筑不建议执行这一要求，应依据规范GB 50023－2009的规定进行鉴定，地震作用可根据后续工作年限进行折减，抗震措施也可比现行抗震设计规范的要求低。

例如，对于设防烈度没有调整的地区，如执行“不低于原抗震要求”，则无法体现地震作用的折减和抗震措施的适度降低，多层砌体房屋楼层综合抗震能力指数计算公式中的烈度影响系数也就失去了存在的意义，这本身与规范GB 55021－2021第5.3.3条第1款是相悖的。

安全性鉴定与抗震鉴定的关系问题

通用规范GB 55021－2021第2.0.4条第2款提出：既有建筑的鉴定应同时进行安全性鉴定和抗震鉴定。问题是安全性鉴定是否必须与抗震鉴定同时进行。首先笔者先讲一下安全性鉴定与抗震鉴定的区别，其次讲一下这条规定的实操性。

安全性鉴定属于房屋结构在正常使用条件下的安全性鉴定，我国的《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292－2015）对安全性鉴定采用的是故障树原理，分构件、子系统和系统三个层次逐级进行鉴定评级，通用规范GB 55021－2021第4.1.2条规定：当仅对既有建筑的局部进行安全性鉴定时，应根据结构体系的构成情况和实际需要，仅进行至某一层次。

抗震鉴定是遭遇地震影响时的抗震安全性鉴定，地震是概率性的偶发事件，因此抗震安全的前提条件是正常使用下的安全性。我国的规范GB 50023－2009采用的是基于筛选法的两级鉴定方法，第一级鉴定是抗震措施核查为主的宏观鉴定，通过第一级鉴定排查出符合抗震要求不需要加固的建筑；第二级鉴定是以抗震承载力验算为主，结合第一级鉴定构造的影响进行房屋抗震性能的综合评判。与安全性鉴定的构件→整体结构鉴定方法不同，抗震鉴定更强调结构整体概念，是整体结构→构件的鉴定方法。

因此，安全性鉴定可只进行到构件层次，如某大楼在裙房局部加装冷却塔，只涉及到相关少量构件的承载力复核，这种情况下完全没有必要对整个大楼进行安全性鉴定，只需进行局部处理即可。既然只进行局部性的安全性鉴定，增加的荷载、对结构整体刚度的影响都不大，自然没必要进行整栋大楼的抗震鉴定。对通用规范GB 55021－2021第2.0.4条正确的理解是：安全性鉴定后不一定要做抗震鉴定，抗震鉴定前必须要进行整体结构安全性鉴定。

结语

本文针对通用规范实施后鉴定人员的疑惑，从荷载与分项系数取值、抗震鉴定的若干参数取值、C类建筑抗震鉴定策略以及第二级抗震鉴定方法几个方面，提出了个人观点，以及今后规范GB 50023－2009局部修订的初步思路，供鉴定与加固设计人员参考。文中观点可能有不妥之处，也请大家批评指正。

参考文献

[1]工程结构通用规范：GB 55001－2021[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2021.

[2]建筑与市政工程抗震通用规范：GB 55002－2021[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2021.

[3]既有建筑鉴定与加固通用规范：GB 55021－2021[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2021.

[4]民用建筑可靠性鉴定标准：GB 50292－2015[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2015.

[5]建筑抗震设计规范：GB 50011－2010[S]. 2016年版. 北京：中国建筑工业出版社，2016.

[6]建筑抗震鉴定标准：GB 50023－2009[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.

[7]程绍革，朱毅秀，杨欣，等. 既有框架结构性能化抗震鉴定方法研究及工程应用[J]. 工程力学，2021，38（8）：154-165.

[8]程绍革. 大型公共建筑加固改造若干问题的思考[J]. 建筑结构，2021，51(17)：91-97.

[9]程绍革. 中国建筑抗震鉴定五十年[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2018.

[10]SHAOGE CHENG，TIEHUA SHI，CAOMING TANG et,al. Study on relationship between yield strength and structure destructiveness[C]//5th International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering. Taipei, 2013.

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作者简介

程绍革 ，研究员，博士生导师。住建部抗震设防专业委员会副主任委员，中国工程建设标准化协会抗震专业委员会主任委员，中国地震学会地震工程专业委员会副主任委员，中国建筑金属结构协会检测鉴定加固分会副会长。程绍革于1966年8月4日出生于浙江省新昌县，1987年毕业于南京建筑工程学院（现南京工业大学），同年考入中国建筑科学研究院，现任中国建筑科学研究院有限公司副总工程师、工程抗震研究研究所副所长。程绍革长期从事既有建筑的抗震鉴定与加固改造工作，主持和参加了中国人民革命军事博物馆、国家博物馆、全国政协礼堂、北京火车站、住建部大楼等近百项工程的加固改造工程，负责完成了大型模拟地震振动台实验室的建设，并亲自设计了大型动力基础的设计工作。国家科技支撑计划项目“城市大型及重要建筑防灾关键技术研究”项目负责人、国家重点研发计划课题“大型公共建筑防灾性能与寿命提升关键技术与示范”课题负责人。曾获省部级科技进步奖1项、一等奖3项、二等奖2项，主编国家标准和行业标准5部，专著3部，是我国工程抗震领域的著名专家。

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