建筑地震易损性与脆弱性自动评估框架ASFRAVA-B：概率性抗震设计在性能化工程实践中的集成应用

针对传统抗震设计中概率性方法应用不足的问题，研究人员开发了开源自动化框架ASFRAVA-B，通过容量谱法(Capacity Spectrum Method)和多元统计建模（含MLE、GLM及机器学习回归），实现了建筑地震易损性(Fragility)和脆弱性(Vulnerability)曲线的高效生成。案例研究表明，该工具在保证计算效率的同时，能有效量化填充墙对低层建筑抗震性能的影响，为性能化抗震设计(PPBSDA)提供了实用化解决方案。

　　

在全球地震频发的背景下，位于环太平洋火山带的印度尼西亚屡遭强震袭击，如2022年展玉地震、2018年帕卢海啸等事件造成重大损失。传统抗震设计依赖经验性规范，难以量化建筑在地震中的真实性能。性能化抗震工程(PBEE)虽提出多年，但概率性方法如易损性(Fragility)和脆弱性(Vulnerability)分析因技术门槛高、计算复杂，始终难以融入工程实践。现有工具如FRACAS、SPO2FRAG等或计算繁复，或适用性受限，而HAZUS数据库又存在地域局限性。

为解决这一难题，印度尼西亚西亚齐大学的研究团队开发了ASFRAVA-B框架。该研究通过两个典型案例验证了工具价值：一是量化了填充墙对两层校舍抗震性能的双重影响（虽提升刚度但增大了超越概率）；二是与四层建筑的非线性时程分析(NLTHA)对比，证明其能以80%效率达成相近精度。论文发表于《International Journal of Disaster Risk Reduction》，为工程界提供了首个集成GUI界面与多算法选择的开源解决方案。

关键技术包括：1）基于OpenSeesPy的增量动力分析(IDA)框架；2）容量谱法自动转换推覆曲线为工程需求参数(EDPs)；3）集成最大似然估计(MLE)、广义线性模型(GLM)和L1/L2正则化逻辑回归的多元统计算法；4）采用印度尼西亚本土校舍建筑作为验证样本。

Case Study A: 2-story building
通过对比带填充墙与裸框架模型，发现填充墙使结构刚度提升53%，但在相同谱加速度(S_a)下，严重损伤概率高出裸框架12-18%，揭示了低层建筑中填充墙"刚度增益但风险加剧"的悖论现象。

Comparative Analysis with NLTHA
四层建筑分析显示，ASFRAVA-B在低强度指标(PGA<0.3g)时损伤概率高估约8%，但计算耗时仅为传统NLTHA的1/5，且敏感性分析证实地震动记录选择对结果影响显著(变异系数达15%)。

结论与意义
ASFRAVA-B首次实现了易损性分析与常规设计流程的无缝衔接：1）其GUI界面使工程师无需编程即可完成概率风险评估；2）支持Logit/PROBIT等6种回归模型，解决了阈值定义与推覆曲线不匹配的行业痛点；3）案例证实填充墙效应评估误差<5%，为修订当地校舍抗震规范提供了数据支撑。该工具有望推动性能化设计从学术研究向工程实践的转化，特别适用于环太平洋地震带的发展中国家建筑风险评估。