基于VC++的梁式桥震害评估软件

震后桥梁结构震害快速评估能够为地震应急救援提供重要参考信息,对减灾工作具有重要价值。为了快速准确地评估遭受地震影响梁式桥的破坏状态,使梁式桥震害评估方法在地震应急中发挥更大作用,基于统计回归模型、神经网络模型和推断模型等三种梁式桥震害评估模型,采用VC++6.0及Access2003数据库软件开发了有关评估软件,并以桥梁震害资料为算例验证了软件的可靠性。     

基于人工神经网络的城市桥梁震害评估方法

为了使已有的桥梁震害评估方法适用于城市立交桥和高架桥,将桥梁结构是否规则考虑为评估模型的一项输入参数,并剔除了以往桥梁震害评估方法中不合理的影响因素以提高所提方法的可操作性.基于BP神经网络算法,以唐山地震和汶川地震中收集的54座梁式桥的震害资料作为网络训练样本,建立了梁式桥震害评估神经网络模型;通过讨论神经网络模型的泛化能力,得到了较满意的结果,表明该方法具有一定的准确度,可以应用于城市桥梁震害评估工作.     

汶川地震桥梁震害特征分析及地震易损性研究

基于数理统计方法,对汶川地震灾区范围内的铁路和公路系统桥梁震害数据进行了统计分析,得到了2种系统梁式桥梁破坏部位震害分布特征及破坏等级变化特征,结果表明:铁路系统桥梁破坏曲线呈"X"形,公路系统桥梁破坏曲线呈波峰状的"X"形,同等地震作用下,公路系统桥梁震害损失比铁路系统桥梁震害损失大,公路系统桥梁抗震性能比铁路系统桥梁抗震性能差;基于桥梁震害统计得到了不同强度地震作用下2种系统梁式桥梁破坏的易损性矩阵,采用贝塔分布函数拟合得出2种系统梁式桥梁地震易损性曲线及分布函数参数,结果表明:2种系统梁式桥梁在低强度地震作用下均以完好、轻微破坏为主,在高强度地震作用时,铁路桥梁以中等破坏为主,公路桥梁则以严重破坏及毁坏为主。研究成果可为地震灾区震害预测和地震灾害损失评估提供参考依据。     

中国西部典型房屋结构震害定量关系的初步研究

建筑物震害程度的判定是进行地震灾害损失评估的基础, 震害指数是建筑物震害程度的定量表示方式, 是房屋抗震性能的直观表现。 震害指数的研究对于震害预测和地震灾害损失评估都有重要的意义。 文中收集、 分析并处理了2001—2004年中国地震灾害损失现场调查与评估的详细资料, 以调查点为单位计算了各种结构类型房屋的平均震害指数, 建立了中国西部地区不同结构类型房屋的平均震害指数向未经加固的砖混和砖木结构房屋的平均震害指数转换的数学关系, 其结果对地震灾害及其损失的快速评估与现场评估具有一定的参考作用。     

地震灾害损失初步评估方法研究

通过搜集地震灾害及经济损失评估资料,研究地震灾害特征,总结经济损失规律,提取地震灾害损失评估经验模型。以此为基础,提出一种初步评估地震灾害经济损失的方法。研究震级与人员伤亡的关系,形成人员伤亡评估经验模型;采用适合本地区的人员伤亡评估经验模型,估算人员伤亡。研究历史地震烈度分布特征,根据震情速报的地点、震级初步确定地震灾区范围;按烈度分布的一般规律初步划分评估区;结合地震应急数据库统计不同评估区内房屋建筑面积,或者查阅当地年鉴统计不同评估区内人口数,按人均房屋建筑面积估算灾区房屋建筑面积;研究历史地震房屋建筑震害,给出房屋建筑地震破坏比经验模型(震害矩阵);按国家标准《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估》(2005)选取适合的损失比;收集不同结构类型房屋建筑的重置单价。遵循地震灾害损失评估原理,可以快速评估计算房屋建筑的地震灾害经济损失。研究历史地震中其他工程结构经济损失与地震灾害总损失的关系,给出其他工程结构经济损失占地震灾害总损失比例的经验模型,据此初步估计其他工程结构的经济损失。     

在役公路梁式桥综合震害等级预测研究

为客观预测在役公路梁式桥综合震害状况,考虑在役桥梁在运营期存在的病害问题,从压力和承压两方面建立在役公路梁式桥综合震害预测评价指标体系。以桥梁作为承灾体,建立在役公路梁式桥综合震害物元可拓模型,运用熵权法进行赋权,确定桥梁的综合震害状况。以一座在役梁式桥为例,运用上述模型确定算例的综合震害状况。研究结果表明,该桥的综合震害等级为Ⅲ级,破坏等级中等,且根据结果分析影响桥梁震害程度的主要影响因素;该模型通过对多个指标关联系数的综合分析来评价在役梁式桥的综合震害等级,极大地提高了该模型评估的准确率及可靠性,为桥梁震害等级的预测提供一定的参考,对提升桥梁综合抗震能力具有积极意义。     

教育系统和卫生系统地震灾害损失评估方法

历次地震灾害调查发现,中小学校舍和乡镇卫生院(所)房屋震害较重,教学设施、设备和医疗防疫器材损失严重。结合地震现场工作实际,在现行地震灾害损失评估方法的基础上探讨了教育系统和卫生系统的地震灾害调查和经济损失评估方法。     

川滇交界东部地区房屋震害特征研究

通过对川滇交界东部地区(四川境内)房屋调查分析,结合该地区1993年以来破坏性地震中各类房屋结构震害情况,分析了各类房屋结构在不同地震烈度下的震害特征,给出震害矩阵,为地震灾害房屋直接经济损失评估和烈度评定提供参考。     

基于居民地不同烈度下的地震灾害评估系统设计与实现

现有地震灾害评估系统多以设定地震的方式进行震害评估,无法满足地震灾害风险评估中按照不同烈度对整个行政区域进行地震灾害评估的业务需求,本文以现有计算模型为框架、以ArcEngine 为GIS开发平台、采用C/S结构进行基于居民地的不同烈度下地震灾害评估系统设计。系统以居民地为评估单元,根据选择的评估区域,按照Ⅵ度、Ⅶ度、Ⅷ度、Ⅸ度、大于等于Ⅹ度5个级别分别进行地震灾害建筑物损坏情况和人员伤亡评估,结果可为各级政府及相关部门进行区域地震风险评估、地震灾害预评估提供技术支持。     

路段的地震破坏评估方法研究

路段作为交通系统的主要部分,它的破坏将会严重影响交通流量,甚至会使整个交通中断.本文讨论了路段的震害现象、原因和影响因素等,简单介绍了公路的地震破坏评估方法.根据唐山和海城地震中铁路震害的统计资料,采用最小二乘法建立了铁路在各烈度下的震害评估模型,并分析了其评估结果的合理性.     

基于模糊理论的高铁连续梁桥地震风险评估

以某高速铁路线上一座连续梁桥为例,运用模糊综合评判法,结合基于位移的支座损伤分析和截面曲率的桥墩损伤分析,以全概率理论地震损失模型为基础,提出了基于模糊理论的桥梁系统地震经济风险评估方法。结果表明:综合考虑桥梁系统的模糊地震经济风险分析方法能更全面地计算出连续梁桥在地震作用下的经济损失,仅以桥墩构件代表全桥所得地震经济损失误差较大。基于模糊理论的年预期损失风险框架方法通过结构抗震性能的概率特征可对高速铁路连续梁桥的地震直接经济风险进行全面评估,为该类桥梁的抗震设计、维修加固和灾后重建等方案做出合理评价。     

基于GIS系统的城市震灾评估和救灾应急的研究

地震防灾减灾能力是国家的重点需求,针对当前城市抗震应急存在的灵活性差问题,在过去研究的基础上,将GIS系统应用至城市抗震救灾应急响应中,建立的GIS系统利用地震灾害评估模块、数据库管理模块、地震应急响应和指挥决策模块构成城市抗震救灾应急响应框架,完成城市GIS系统的应用分析。地震灾害评估模块中计算震害总体损失、经济损失和生命损失,实现地震灾害评估信息数据的精确性采集;数据库管理模块中的抗灾救灾应急响应数据库主要利用矢量数据、数字正射影像数据和其他专题数据构成,完成一致性访问各种类型数据,提高城市抗震救灾应急响应灵活性;在响应与决策模块中利用核心服务器实现数据信息的上传下达,实现快速救援响应。研究中对这套GIS系统与当前方法做对比,进行抗震救灾过程灵活性、救援数据精准性的比较实验。实验对比结果表明,所提研究成果提供的救援数据精确性强,且运行过程中灵活系数等部分指标高于当前研究。     

基于大数据的地震损失价值评估模型设计

破坏性地震往往导致严重的经济损失及人员伤亡,对地震损失价值评价有助于震前找出抗震弱点,提高抗震能力,实现减轻地震灾害损失的目的。传统空间模型在地震数据处理过程中,无法处理大数据对空间尺度选择的干扰,存在地震损失评估结果偏差大以及波动性高的弊端。因此,在云计算平台下,提出基于大数据的地震损失价值评估模型设计,对模型HAZ-China大数据的服务层次、地震应用服务层以及HAZ-China大数据体系结构进行设计,为用户提供震前、震时以及震后的地震损失价值评估服务。模型采用HBase分布式数据库实现大数据的存储和分析,设计房屋震害数据库以及云计算模型,通过考虑大数据因素的地震灾害损失综合评估过程,实现地震损失价值的准确评估。实验结果说明,所设计模型可实现地震损失价值的准确评估,具有较高的评估精度和稳定性。     

基于机器学习的铁路桥墩地震损伤快速评估

在桥梁的震后抢通工作中,桥梁结构的快速损伤评估是恢复交通的关键环节。以具有代表性的铁路矩形桥墩为研究对象,通过4组拟静力试验验证有限元建模方法的合理性,并对1 000组桥墩有限元模型分别按照纵桥向和横桥向进行耐震时程分析,通过搭建BP神经网络对地震动力响应的需求结果进行拟合,构建铁路矩形桥墩震损快速评估模型,最终通过一座三跨混凝土梁桥验证该模型的适用性。研究结果表明：配筋率、配箍率、剪跨比和轴压比是影响桥墩地震损伤的四种主要因素,长宽比、混凝土和钢筋强度是影响桥墩地震损伤的三项次要因素;当发生PGA为0.32g的设计地震时,通过数值分析和神经网络模型快速评估这两种方法计算所得桥梁四个桥墩轻微损伤概率分别为96.7%、44.6%、49.1%、96.7%和95.6%、40.4%、60.9%、95.8%,中度损伤概率分别为40.1%、1.2%、1.6%、40.1%和37.4%、2.3%、6.0%、37.7%;BP神经网络算法能够有效建立构造参数与地震响应之间的联系,输出误差处于合理范围内,回归程度较好。基于BP神经网络的桥梁地震损伤评估模型具有较好的普适性,能替代部分数值仿真计算工作。     

2022年日本福岛7.4级地震东北新干线震害分析

2022年3月16日日本福岛县发生了M7.4级地震,不仅造成了大量铁路基础设施破坏,而且导致了一辆行驶中的新干线列车脱轨。本文介绍了东北新干线在此次地震中的震害特点和应急功能恢复情况,总结了此次地震震害的典型特征及启示。通过与2021年福岛地震和2011年东日本大地震的震害情况进行比较,从强震特点、列车脱轨、土木结构损伤和电气设施损伤等几方面对该铁路系统在此次地震中的震害特点进行了分析,从抗震韧性角度讨论了此次地震应急恢复时间,总结了日本铁路设施抗震的经验和对我国铁路设施抗震的启示。分析表明：随着地震强度的增大,可能伴有轨道变形、墩柱开裂和横系梁开裂等震害现象,甚至出现列车脱轨。从震害现象的比较中,可以看出东日本大地震以来的维修加固措施是具有一定成效,但列车防脱轨系统的有效性还需进一步检验,设计还需进一步完善。     

2021年日本福岛7.3级地震铁路系统震害与启示

2021年2月13日日本福岛县发生了M7.3级地震,造成了大量铁路基础设施破坏。介绍了铁路系统在此次地震中的震害和应急修复情况,总结了震害的典型特征及启示。通过与2011年东日本大地震进行比较,从土木结构和电气设施两方面对铁路系统震害特点进行了分析,从抗震韧性角度讨论了此次地震应急修复方法与策略,总结了日本铁路设施抗震的经验和对我国铁路设施抗震的启示。分析表明:支柱折断、支柱开裂倾斜、架空电线拉断和定位设施损坏为铁路电气设施常见震害;土木结构方面,随着地震强度的增大,可能伴有轨道变形、挡块开裂、梁端破坏、横系梁开裂甚至墩柱损伤的发生。从震害现象的比较中,可以看出东日本大地震以来的维修加固措施是有成效的。     

基于遥感影像的建筑抗震能力分析

据震害统计,房屋抗震能力是影响灾害的主要因素,抗震能力一般由房屋抗震设防水平、结构类型、建造年代和房屋层数等因素决定,通过对房屋抗震能力的综合评定,以便采取更有针对性的地震灾害对策。本文通过遥感影像实现房屋基本信息的快速提取,提高房屋结构类型获取的便捷性,具有较高的准确度和可靠度,并利用抽样调查得到张家口万全区房屋建造年代和层数分布特点,结合当地抗震设防水平,建立房屋抗震能力指数指标体系,阐述房屋抗震能力现状,为地震灾害损失评估、风险普查、风险区划等工作提供参考。     

钢筋混凝土桥梁地震易损性评估模型设计

桥梁作为交通中不可或缺的一部分,对其地震易损性进行研究具有现实意义。针对当前桥梁地震易损性分析方法存在准确性待提升的问题,提出基于模糊评定的钢筋混凝土桥梁地震易损性评估模型。以桥梁结构层次、材料层次及边界层几方面为主对桥梁评估过程中的不确定性参数进行分析。以分析结果为依据,考虑到桥梁损失是一个比较模糊的概念,引入模糊数学中的模糊评定方法对桥梁地震易损性进行评估。融合位移下桥梁支座损伤分析、能量下桥墩损伤分析、周期下桥梁结构整体损伤分析,构建可以反映钢筋混凝土桥梁由局部到整体的多层次模糊易损性评估模型。通过实验对所建模型进行验证,结果显示：在纵向只发生轻微破坏,且轻微破坏的概率较小,基本处于完好状态。而在横向,发生轻微破坏的概率较大,甚至还可能发生中等破坏。在地震作用下,桥梁破坏也基本以轻微破坏和中等破坏为主,严重破坏的概率很小。