考虑多组件的供水管网抗震韧性分析与韧性提升策略

为量化和提高城市供水管网抗震韧性,提出了一种供水管网抗震韧性分析框架和一种基于重要度的恢复策略。首先建立了供水管网的4种常见组件(水塔、泵站、水厂和管道)的功能分析方法,获得其基于需求的抗震韧性指标;然后介绍了4种组件的易损性模型,确定各组件在地震下的损伤状态,并提出了一种基于动态重要度的方法来给出供水管网震后恢复策略。将该方法应用于一中型管网,对基于动态重要度的方法、基于静态重要度的方法和两种经验方法的抗震韧性进行比较。结果表明,基于动态重要度的方法可以显著提高供水管网的抗震韧性。     

输电线路抗震韧性评估方法研究

输电线路抗震韧性研究有助于确定震后输电线路功能损失和恢复时间，为震后电力系统恢复提供重要参考。基于2008年汶川8.0级地震后成都、绵阳、德阳、广元和阿坝5个地区的输电线路震害资料，分析了输电线路功能失效、恢复情况，建立了功能失效、恢复时间与破坏情况的对应关系函数，结合韧性定义给出输电线路功能损失累积函数，划分了韧性水平等级，形成了以电压等级、长度、地形地貌为参数的输电线路抗震韧性计算方法。使用该方法对我国某地区输电线路进行试算，计算结果与以往对输电线路震害情况的定性判断基本相符，能够揭示出该地区输电线路在低烈度时损失较轻、在高烈度时损失较重的基本规律。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥抗震韧性评估

为评估大跨度上承式钢管混凝土(Concrete-filled Steel Tube, CFST)拱桥在不同地震动强度下的抗震韧性，以一座320 m上承式CFST拱桥为研究对象，利用Midas/Civil软件建立结构有限元模型并进行非线性结构响应分析，定义了拱桥的易损性组和性能组，开展地震易损性分析，分别评估在不同地震动强度作用下拱桥结构的维修费用和维修时间等抗震韧性指标，给出拱桥的抗震韧性评级方法和依据。结果表明：该结构最终抗震韧性评级为一星，其中维修时间是影响拱桥结构综合抗震韧性等级的关键指标，结构构件对拱桥结构的抗震韧性有较大的影响。     

城市抗震防灾规划中建筑物易损性评价方法的研究

基于功能和后果的抗震设防理念,提出了城市建筑物的分类方法并根据不同类别采取不同抗震易损性评价方法,其中包括应用能力谱的理论易损性分析方法和快速群体震害预测方法等。根据这些方法和泉州市规划区内的房屋调查资料,对泉州市的房屋进行了震害预测,并通过泉州市建筑物地震易损性分析的结果,提出了针对性的抗震减灾策略。所发展的易损性评价方法和对策措施对其他城市编制抗震防灾规划也具有一定参考价值。     

建筑结构监测与抗震韧性评估

建筑结构响应是有效反映结构动力特性的最直接参数,开展结构动力响应实时监测可为结构抗震韧性评估提供准确的地震动输入。本文基于非结构构件损失构建结构抗震韧性评估方法,研究确定位移敏感型和加速度敏感型非结构构件的易损性模型。选择某六层钢筋混凝土框架结构进行实时监测系统建设,基于监测数据开展结构抗震韧性评估。通过构建建筑信息模型（BIM）,并在有限元分析软件OpenSees中建立结构弹塑性分析模型,利用实时监测数据实现结构模型更新,直至监测数据与模型分析结果一致。由于实时监测数据峰值较低,结构不会发生塑性变形,因此选择10条双向非脉冲地震动模拟实时监测地震记录。根据层间位移角和楼面加速度分布,开展结构功能损失评估,得到该建筑结构的抗震韧性得分。分析表明,该结构抗震性能较好,在遭受地震破坏后,会发生非结构构件脱落,需要采取有效措施进一步提升建筑抗震韧性水平。     

基于IDA方法的框架结构震害风险评估

为了评估不同抗震设防烈度区建筑结构震害风险,即场地地震危险性与结构地震易损性的卷积,本文以典型框架结构为例,对其震害风险进行研究。依据抗震设计规范,分别按照6度、7度和8度设计3个3跨10层框架结构模型,采用动力增量分析方法（Incremental Dynamic Analysis,IDA）对其进行地震易损性分析。同时,基于我国地震烈度概率分布特点,应用MATLAB软件生成符合极值Ⅲ型分布的地震烈度,并将其转化为地震加速度峰值,联合地震易损性结果评估模型震害风险。通过划分震害风险等级,为建筑结构抗震防灾对策的制定提供借鉴。     

城市典型建筑的地震损失预测方法Ⅰ: 结构易损性分析

地震作用下结构的易损性分析是地震灾害损失预测方法的重要组成部分。本文针对多层砌体房屋结构、排架结构和多层钢筋混凝土结构等3种城市典型建筑,首先给出了该类单体建筑的地震结构易损性分析方法,然后对群体建筑的地震易损性分析方法,以及群体建筑的易损性分类方法进行了探讨,为城市典型建筑的地震灾害损失预测和评估提供参考,并为宁波市抗震防灾规划的地震损失预测提供基础。     

城市典型建筑的地震损失预测方法I：结构易损性分析

地震作用下结构的易损性分析是地震灾害损失预测方法的重要组成部分。本文针对多层砌体房屋结构、排架结构和多层钢筋混凝土结构等3种城市典型建筑，首先给出了该类单体建筑的地震结构易损性分析方法，然后对群体建筑的地震易损性分析方法，以及群体建筑的易损性分类方法进行了探讨，为城市典型建筑的地震灾害损失预测和评估提供参考，并为宁波市抗震防灾规划的地震损失预测提供基础。     

标致性景观设计抗震避灾韧性评估模型分析

现有的抗震避灾韧性评估模型存在着评估精准性差、模型灵活性差的缺陷,为了解决上述问题,提出标致性景观设计抗震避灾韧性评估模型分析与研究。通过对现有模型的分析,对构建的抗震避灾韧性评估模型整体架构进行提出,以此为基础构建整体结构数值分析模型,并采用回归分析方法对非线性动力时程进行分析,得到标致性景观抗震避灾韧性评估指标-损伤指数,采用pushover分析方法对损伤分布系数进行计算,以得到的损伤分布系数为依据建立标致性景观性易损性曲面,由其推导出抗震避灾韧性指数公式,从而实现标致性景观设计抗震避灾韧性的评估。通过实验得到,与现有的抗震避灾韧性评估模型相比较,构建的抗震避灾韧性评估模型极大的提升了评估的精准性与模型的灵活性,充分说明构建的标致性景观设计抗震避灾韧性评估模型具备更好的评估性能。     

地震人员伤亡评估理论及应用研究

地震是造成我国巨大人员伤亡的主要灾害之一,震后人员伤亡的快速评估对于应急抗震救援工作具有重要指导意义。通过分析影响地震灾害人员伤亡的主要因素,调查统计不同使用功能建筑物中人员密度、不同时间段人员在室率及不同结构破坏状态下的伤亡率,建立地震人员伤亡计算模型。基于实验数据所得的地震易损性曲线数据库对建筑物进行结构易损性分析,用研发的中国地震灾害损失评估系统软件（CEDLAS）,对西安市灞桥区进行震后人员伤亡评估,并与汶川地震实际震害数据和其他经验模型对比,验证了该理论方法的可行性及合理性,为震后政府启动地震应急预案和组织开展抗震救灾工作提供参考。     

场地韧性的概念及有关问题的讨论

在韧性城市和建筑抗震韧性等级评价中,需要对场地的韧性给出评价。场地韧性是一个新概念,场地韧性的概念和场地韧性等级评价在学术界还是空白。因此,对场地韧性的概念及有关问题开展讨论,对韧性城市和建筑抗震韧性评价具有重要的理论意义和工程应用价值。本文在分析韧性和场地概念的基础上,讨论了场地的稳定性和抗干扰问题;基于HOLLING建立的适应性循环理论,论述了建立场地韧性概念的理论基础;首次提出了场地韧性概念并解释了其内涵;考虑韧性城市和建筑抗震韧性评价的需求,初步讨论了与场地韧性等级评价有关的问题,提出了建立场地韧性等级评价指标体系的初步设想;建议了场地韧性等级评价的数学方法,为实现场地韧性等级评价提供了途径和方法。本文研究成果对从事韧性城市和建筑抗震韧性研究的科技工作者有一定的参考价值。     

松原地区群体建筑结构地震响应及抗震韧性分析

近年来吉林省松原地区破坏性地震频发,十分必要对当地群体建筑结构的抗震韧性进行分析。对吉林省松原地区的群体建筑结构进行地震响应分析以及抗震韧性评估,对比分析城市和乡镇群体建筑结构在地震作用下的地震响应和抗震韧性。根据《建筑抗震韧性评价标准(GBT 38591—2020)》确定群体建筑结构抗震韧性评估流程,通过韧性指数法和韧性等级法对群体建筑结构的抗震韧性进行定量分析,对城乡抗震韧性的评价结果为当地防震减灾提供理论支持。     

三亚市交通系统易损性分析

采用经验统计法,模糊数学理论和Push—over等方法,针对三亚市交通系统中的道路、桥梁进行易损性分析研究,给出了不同烈度下道路、桥梁易损性分析结果,从中找出交通系统存在的薄弱环节,为三亚市编制抗震防灾规划和制定防灾决策提供重要的科学依据。     

典型长距离输油管线地震易损性评估

我国长距离输油管线面临着严峻的地震安全威胁。评估长距离输油管线地震安全风险,排查抗震薄弱区段对管线防灾减灾工作具有重大的现实意义。本文基于地震作用下连续焊接管道截面的组合应力值、平均震害率及破坏处数,划分了长距离输油管线地震破坏等级,给出了典型长距离输油管线的地震易损性评估方法。结合实例,给出了典型长距离输油管线地震易损性评估结果,进行了管线抗震薄弱部位分析,并提出了相应的对策与建议。本文可为一般场地长距离输油管线地震灾害风险排查工作提供指导。     

基于动态贝叶斯网络的道路交通系统抗震韧性评价

以道路交通系统在地震作用下的连通性随时间变化的曲线作为其抗震韧性量化评价的基础,构建了基于动态贝叶斯网络的抗震韧性评价模型。该模型采用动态贝叶斯网络表征道路交通系统抗震功能的连通逻辑以及路段连通性随时间的变化趋势,并基于网络中各变量的概率与条件概率表输出不同时刻系统的连通性,绘制连通性曲线。最后以青岛市的局部城市路网为应用实例,实现了对道路交通系统全过程抗震韧性的评价。结果表明：所提出的韧性指标可全面描述震后系统连通性退化与恢复全过程;构建的动态贝叶斯网络能直观表征系统抗震功能的连通逻辑与变化;全过程韧性评价结果能够为系统震前预防与震后恢复策略的制定提供参考。     

单体建筑无筋砌体加固体系的抗震韧性研究

单体建筑无筋砌体结构的抗震韧性较差,在地震中容易发生严重破坏和倒塌。为此,以抗震韧性为参数指标,对单体无筋砌体结构进行加固并分析,研究其在地震作用下的抗震能力。以某实际工程作为研究对象,运用ANSYS软件建立单体建筑无筋砌体加固有限元模型,选取中国汶川地震波、日本阪神大地震波、美国克恩县地震波、中国台湾集集地震波及人工地震波作为地震动输入,利用韧性指数法和韧性等级法,从无筋砌体加固体系在震后的修复费用、修复时间及人员伤亡等方面进行分析,得到抗震韧性评估结果。研究表明：(1)在罕遇地震、设防地震和多遇地震的情况下,单体建筑无筋砌体结构的层间位移、层间剪应力、破坏程度均大于单体建筑无筋砌体加固体系;(2)在受到地震强弱因素影响下,无筋砌体结构的抗震韧性指数最高为0.877,而其加固体系的抗震韧性指数最低为0.908;(3)在经历不同地震波后,无筋砌体结构受到较大损害等级占比较高,人员伤亡较重,需要花费较长的时间和较多的费用完成灾后重建;而经过加固后的无筋砌体结构,加固体系受到较小损害等级占比较高,人员伤亡较轻,且能够用较短的时间和较少的费用完成灾后重建。     

基于地震动参数的建筑物震害研究

本文介绍了多步简化的push—over(MSP)方法,引导出求解单体建筑物易损性指数和群体建筑物易损性指数的办法,并通过建筑物平均易损性指数曲线,来评价城市的总体抗震性能。本文不采用过去以烈度为地震输入的易损性评定方法,采用地震动参数作为城市建筑物易损性的评定标准。给出的易损性指数曲线,可用来查找不同地震动参数下各类建筑物的易损性结果,比较城市各类建筑物的抗震性能。本文研究可望在城市建筑物震害评估中有好的应用前景。     

基于下一代性能设计理论的全概率抗震性能评估

对建筑物灾变发生时经济损失和人员伤亡情况做出准确预估是未来建筑结构设计初期需要努力的方向。基于下一代性能化设计理论,通过精细化建模和动力时程分析对结构进行易损性分析,并以此得到抗震性能评估所需的各类地震响应参数,建立RC框架结构全概率抗震性能评估方法。以云南大学力行楼为例,通过地震损失预测得到了该栋建筑的经济损失、修复时间和人员伤亡情况。该方法直观清晰地展示了结果,便于业主及非本专业从业者理解。     

漳州市建筑物抗震能力评价

根据漳州市规划区内房屋的调查资料及建筑物的抗震能力分析方法,对漳州市房屋进行了震害预测,并通过漳州市建筑物抗震能力评价分析结果,提出了有针对性的抗震减灾策略,为编制漳州市的抗震防灾规划和制定防灾决策提供了重要的科学依据。     

浅谈地震损失评估方法研究

破坏性地震经常造成大量的人员伤亡和巨额的经济损失,严重制约了社会的可持续发展。为了减轻地震灾害损失,开展地震损失评估方法的研究,不仅有助于震前找出抗震弱点,合理规划建设,增加抗震措施,提高区域的抗震能力。同时也有助于震后应急和恢复重建工作的科学有效开展,提供必要的技术支持。本文结合第16届世界地震工程会议相关研究方向的研究成果,对地震损失评估方法予以总结和讨论。结论表明,地震损失评估方法研究多基于结构易损性的评估;评估结果也更为精细,同时对评估结果的展示也更为直观;这些都对相应的基础数据、模型方法和展示技术提出了更高的要求。