本文出自《土木工程专业英语》
钢筋混凝土房屋的地震损伤指标：概念和方法的评估
基本概念和范畴
对于钢筋混凝土结构来说，大多数现代地震代号分为两个基本的表现标准：（a)没有倒塌并且没有过度损伤（在抗震设防下）。（b)损伤的限度（在比抗震设防高等级下可能发生）。
值得指出的是在上述规则的实行中，详细的标准在不同的结构之间不同，并且不一致也是很常见的。然而，术语倒塌（或失效）和损伤在所有结构中或多或少是一致的，并且对于最后和耐用性限制情况也经常是相关联的。因此，如果找到了一个定量的地震表现标准，那就由必要去用定量的形式去表现它的损伤，并且一个结构所能承受的最大损伤程度与失效相符合。这个评论集中在对于钢筋混凝土结构地震评估指标并带有评估它们地震表现的概念和方法。
虽然关于混凝土结构的地震表现的分析和试验调查研究在刚刚过去的40年里非常盛行，但是对于评估一个结构所能承受的地震损伤的定量的程度仅仅从1980年左右开始。当然，早在20世纪50年代，众所周知的可塑性因素作为损伤变量的应用就提出来了。然而。把损伤变量引入到实际损伤指标，更重要的是，对于校正这些可利用的实验数据的指标仅仅在最近15年被提出来。
典型的世纪应用的一些地震指标可总结如下:
地震后期损伤评估，尤其是，一定要对于修补/加强的必要措施时期，它的第
二次或是更具体的某次做详细说明。
对现存结构和地震损伤说明的可靠度（关于一个结构应不应该加固的决定） 对于结构的异常类型的地震表现预测，尤其是那些非常重要的，可在这些地
震设计中起到无法衡量的帮助作用。
在某一个地震指数损伤评估中，这个复杂的因素的指标往往取决于它所处的环境。
定义损伤参数和指数
在钢筋混凝土构件中判断损伤等级
在钢筋混凝土构件中的损伤通常与开裂和接下来的压碎有关，由第一阶段的保护层混凝土（“开裂”）到后来的的受限制混凝土，最终导致构件的破坏。随着保护层混凝土的开裂，另一些破坏模式如弯曲或纵杆的断裂或者锚地的失效（或连接失效）都有可能加速限制核心区压碎。
钢筋混凝土构件中最主要因素很难定义，甚至在主要可变条件下，一系列标准
有如下应用。
或多或少一系列荷载梯度（建议值从10%到30%），关于荷载—伸长率或婉
拒—转角曲线。这个方法显然很主观，所以可能不准确。
至少一圈或一个螺旋线的断裂导致约束失效。实验表明横向钢筋的断裂不能
代表失效，但是开始循环按一个根据轴向荷载、尺寸、纵向钢筋的排列、构件协调的比率退化。
纵向钢筋的最终伸长量的大小作为标准。这在南美洲或新西兰并不常见，但
也许与欧洲情况非常相似，尤其适当A级或B级钢（在欧洲规范中有具体规定）应用的时候。
以纵向钢筋开始弯曲为标志。这接下来会有一系列纵向钢筋的断裂和由强
度。
损伤范围和它们的选择标准
总体来说，在钢筋混凝土中的损伤与不可能恢复（塑性）变形有关，所以说，任何损伤变量（损伤因素）更适合指的是某一变形量。这些量是应变（压缩的/伸长的）和曲率。但是位移是很好的候选者，那就是循环（在构件破坏时），水平位移和在邻近层间（在层间流动）的相对位移。后两个变量用作整体损伤变量，曲率和旋转用作局部损伤的描述。力虽然是一个对于损伤来说是一个相对简单直白的方式，但是有时也作为损伤变量（基底剪力、层间剪力、构件抵抗力），最后，在钢筋混凝土构件塑性改变循环荷载作用的能量吸收和能量消耗是另一个有用的损伤变量。
上面段落中提到的所有损伤变量都要求一个结构变量。然而，当涉及到损伤用金钱语言去0表达实际的观点非常有意义，典型的是恢复一个构件或一个结构到它初始（地震前）状态所需的花费。这样的经济损伤变量在地震保险问题上是不可或缺的并在其他涉及地震危险评估中非常有用。
定义损伤指数
词语损伤变量和损伤指数，除了最近几年的可能的例外外，通常在文化上可以互换。严格上说，为了避免说明上的困难。损伤变量（D)是一个变量，当没有损伤发生时，它的值是0，_当失效或倒塌发生时，它的值是1.而且，一个损伤指数可能（实际上市应该，因此他将在下面中显示）包含多于一个损伤变量。 损伤变量（d）和损伤变量（D）之间的关系在图17—1中做了说明，简单的说这个图表明D依赖于单一变量d。正如前面所提到的，d可以是变形、位移、力或者能量变量。实际上，这些量中任何一个可能以单维方式被引进。例如曲率和旋转可能用于判断它们的屈服，因此成为可控因素。正如图17—1所示，当D=0,d=d0 并且显然d0 >0,这表明对于损伤变量由一个下限值，在这个值之下实际
上发生弹性变形，某
种意义上说没有发生
永久变形，因此没有
损伤可以察觉。
除了d0 之外，还有
至少两个以上的标志
性d非常重要，尤其
是从工程上的观点来
说一个是du 这个损
伤变量的标志是构件
发生失效（D=1），在
对du判断合适的值
时，就像主观判断的
机会一样是非常困难
的。不同的调研者用
了不同的方法，通常偏于保守（或甚至过于保守）。对于要做出合适判断的工程师同样重要的是值dr，显然，选择合适的dr 值并不是一件容易的事，尤其像钢筋混凝土这样复杂的结构下。不得不说明的是经济的，偶尔甚至政治的考虑也会影响这个决定。考虑到曲线D=f(d)的形状进一步的复杂问题出现了，因为可用的实验数据经常是要不不充分要不是没有结论性，一个说的过去，实际上也合理的决定是关键。D=(dcol-d0)a/(du-d0)a 在这个公式中dcol是从分析计算中得出的损伤力。变量α是一个指数，在一个缺乏结论性实验数据下，也可能作为一个单元，虽然α>1表现比限定数据更有用。不得不在这指出的是在图17—1中的关系对于经济损伤变量也是有效的。在这种情况下，经济损伤指数更适合限定所需修补费用到相应的重建费用，也就是说，拆除损伤建筑的费用与重建同样一个建筑的费用的比率。
分类系统和损伤指数案例
在分类损伤指数中有许多不同的方法，它们中的一些已经在前面相似的报道中应用。书面上提议的损伤指数更细的讨论可以在最新技术报告中发现。审查的焦点就是把这些可用于在损伤范围方面限定损伤指数不同的方法分类，并且集中在这个方法所带来的可能的利与弊。在某个案例中列举了几个不同指数的例子，但是没有尝试每个指数的直接表现，而这些在大多数最新报道中已完成。
局部和整体指数 如果参考观点是一个描述过损伤的建筑的一部分，那么不
同类别是局部的、中等的和整体的指数，它们分别取决于是否指的是单一构件、
相似建筑的组合(建筑的一层，或是一个基础）、作为一个整体的建筑很容易明白。建筑损伤指数的损伤随着严格地区到整体结构的转变越来越不精确。
进一步说，不得不指出的是一切损伤指数（例如唯一控制）既可用于局部指标也可用于整体指标，而另一些（例如层间转换层或曲率控制）只能仅仅用于整体或局部。
局部损伤可能会涉及单一损伤指数如最大变形 （曲率或旋转）或消耗的能
量再或者两个或者更多个因素。例如Banon&Veneziano用弯曲损伤率和消耗能量相结合的方法；Hwang 用的上面的两个因素和控制比率；Park&Ang用控制和消耗能量的方法；Mizuhata&Maeda用大量的循环荷载和相应的位移控制；Chung等人用大量的荷载循环与损伤滞后模型；Bracci等人建议使用与损伤消耗到损伤承载力相同的一个损伤指数，解释为在单一和低循环下的合适区域。
整体的指数可以从整体因素例如整体控制因素（基于层间位移）方面来解释。
例如一个结构基于它的顶部位移或一些关于结构初始阶段到最终失效的一些指标。后一种方法可以用作两种或更多种方式来考察在结构顶部或底部的损伤集中部位。中等的或整体的指标可以解释为每个单独构件（看作建筑的某一层或整体结构）或从属一个构件的重力荷载的平均水平。两个方法都非常偏重于底部构件，这从概念上说是正确的，但它没有意识到某一层（弱层）显然才意味着结构的失效。
决定性的和可能性的指标： 基于用来确定损伤指标的数学方法，在决定
性的与可能性的指标之间有差别。考虑到在地震反应和在钢筋混凝土构件抵抗在高应力状态下的不确定因素，可能性分析方法看起来是最合适的选择。然而，现在大多数的努力都集中在决定性损伤指标上，这主要是因为它相对简单，有可能直接用于实际的场合，并且最重要的是，因为决定性反洗方法所需预算费用明显低于可能性分析指标所需费用。
数目列表中所提出的大多数损伤指标是决定性分析方法，
Banon&Veneziano、Ciampoli等人、DiPasquale&Cakmak、Jeong&Iwan、Nielsen等人、Mork等人提出了关于损伤指标的可能性分析研究。
根据分析类型的分类 在文化上被提出的大多数损伤变量需要对它们的
判断结果做一些分析，虽然这并不是它们不可或缺的特征之一（已经提出了一些基于观察和尺测的测量方法）。因此，另一个种类计划可基于分析类型的需要，那就是线弹性或塑性，或者根本不需要分析。并且，在前面两个事件中可以区分动态和静态分析。最理想的是那些构件已经进入了对它们反应所起的后弹性阶段，它取决于像地震一样的时间变化反应。然而，高效的得
出关于多层钢筋混凝土结构，而不是一个设计完好、细致的平面结构分析和花费，甚至对于研究目的来说都是一个非常艰巨的任务。