基础设施工程地震直接经济损失评估方法

现行的地震现场灾害损失评估中,基础设施工程损失是通过逐项调查并会同政府有关行业主管部门共同评定得到的,而基础设施工程包含多个系统,如供电系统、供水系统、通讯系统、交通系统、供气系统和水利工程等,因此,在一次地震中,要准确地估计基础设施工程结构的损失比建筑物损失的估计要更为复杂.为了快速地评估基础设施工程的地震直接经济损失,通过收集1993年到2005年震例中的基础设施工程损失,以建筑工程地震直接经济损失为基础,利用统计回归的方法得到基础设施工程直接经济损失值,为灾区整个直接经济损失的评估和灾后决策提供参考.     

银川市和石嘴山市震后直接经济损失预测

通过对宁夏银川市和石嘴山市的房屋结构和数量的调查,计算了在遭遇不同烈度地震时两城市震害预测数据,为今后灾害快速评估提供了基础技术资料和科学依据,为做好防震减灾工作提供了参考。     

LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用

当前震后建筑经济损失评估模型得到的震后建筑经济损失评估精确度、效率低,针对单一神经网络易产生局部极值等问题,对神经网络方法进行了改进,提出LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用。输入样本要素为影响震后建筑经济损失的5项因素,输出样本是震后建筑经济损失评估结果,在此基础上采用LM-BP神经网络将训练转化成最小二乘问题,结合LM算法重新定义隐含层节点数量,构建基于LM-BP的神经网络震后经济损失评估模型,采用该模型获取最优震后建筑经济损失评估结果。仿真实验结果表明,所设计的评估模型最小评估误差为0.1%,相比同类模型具有高精确度的优势,是一种可靠的震后建筑经济损失评估模型。     

基于人工神经网络的地震经济损失评估

地震经济损失估计是涉及多方面、多级次的复杂指标体系的非线性动力问题。其指标体系的选取以具有代表性、可靠、易获取、易于定量化为原则。应用MATLAB6.5神经网络工具箱,建立了适用于震后经济损失快速评估的三层BP神经网络地震灾害经济评估模型。     

基于Elman神经网络算法的地震经济损失快速评估研究

地震经济损失快速评估是应急救灾的重要决策依据。本文选取了震级、极震区烈度、极震区烈度和抗震设防烈度之差ΔI、人口密度、人均GDP等5个指标作为输入层节点,将地震灾害的直接经济损失作为输出层节点,通过对1996—2013年的地震灾害损失资料进行训练和仿真分析,构建了Elman神经网络地震经济损失快速估计模型。运用该模型,对近年来的7个破坏性地震的直接经济损失进行评估分析,评估结果和实际直接经济损失有较好的一致性,该方法为地震经济损失快速评估提供了一种新思路。     

基于随机森林的地震灾害直接经济损失评估研究——以中国西部地区为例

为快速评估地震直接经济损失,针对我国西部地区,尝试采用随机森林机器学习回归算法,以1993—2017年震害数据为基础,结合各年份经济数据与抗震设计数据,经特征选择与参数优化后,进行模型的训练与测试。实验结果表明,在减少模型输入特征的情况下,优化后的随机森林模型可得到更优的评估结果。通过删除含有缺失特征样本的数据预处理方法,评估模型的决定系数R²达到0.86,优于中值补齐缺失特征数据预处理下的评估模型,更适用于地震直接经济损失的评估。实例验证表明该模型评估结果与实际经济损失有较好的一致性,可为抗震救灾提供决策支持。     

强震后既有建筑火灾危险性的模糊数学评估模型研究

在强烈地震发生后,会引发建筑火灾等次生灾害,涉及因素较多,传统火灾危险性数学模型忽略了强震后既有建筑发生火灾时不同因素的随机性与模糊性特性,难于建立健全的评估数学模型,导致评估精度低。为解决该问题,通过分析强震后既有建筑火灾影响,用因素模糊数学方法建立强震后既有建筑火灾危险性评估数学模型及评估体系。具体方法是对评估指标体系中各层因素针对上层因素影响进行评分,建立判断矩阵,获取权重。确定隶属度矩阵,获取强震后既有建筑火灾危险性评估的因素集与评语集,构造单因素评判,给评估集中的因素赋予权重,进行一级模糊评估。把一级评估结果当成二级评估的单因素评估,通过模糊数学理论完成对强震后既有建筑火灾危险性的评估,得到综合评估结果。实验结果表明,采用所提模型进行危险性评估,得到结果符合实际情况,与其他模型相比,所提模型评估精度高。     

分区分类的生命线工程地震直接经济损失研究

生命线工程的震害及损失评估工作对于震害防御和震后地震应急工作有着极其重要的意义。 但是, 生命线工程是一个复杂庞大的网络系统, 目前对其开展的震害及损失评估研究工作存在着很大的局限性和不确定性。 本文充分利用研究较多且较系统的建筑物震害及损失评估结果, 结合历次典型历史地震震害中建筑物和生命线震害情况, 通过分析建筑物损失和生命线工程损失的数量关系, 建立二者之间的关联模型; 通过对人口、 GDP、 土地利用等公里网格数据进行分析, 给出中国大陆地区的分区分类原则, 建立分区分类的生命线工程地震直接经济损失分析模型; 基于GIS软件平台, 开发了生命线工程地震直接经济损失分析模块, 利用该模块, 得出了四川省不同地震烈度下的生命线工程直接经济损失空间分布情况。     

简易房屋的地震灾害经济损失评估

国家标准《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估》(GB/T18208.4-2005)对现行地震现场灾害损失评估的规定进行了适当调整。云南地区震灾多、损失重,因此,选择以云南为例,有针对性地讨论了调整内容。结合云南的具体情况阐述了简易房屋的概念及其破坏等级的划分;介绍了简易房屋地震灾害损失评估的方法、原理,着重介绍了破坏比、损失比、房屋重置单价和建筑面积等计算参数的获取方法;按国家标准对2005年8月5日会泽5.3级地震中简易房屋的经济损失进行了模拟评估,并分析讨论了引起经济损失值差异的原因。     

计及城市房屋建筑装修破坏的地震经济损失评估方法研究

本文通过对比、分析我国目前地震经济损失评估中存在的一些问题,提出了城市房屋计及装修费用的地震损失评估方法.通过汶川地震现场调查、收集造价资料和问卷调查的形式给出了几个关键参数的合理取值,如:装修破坏损失比、中高档装修重置单价、中高档装修房屋在不同发达水平城市中所占比例及修正系数等.利用本文方法对内蒙古包头西6.4级地震、汶川8.0级地震及深圳经济特区的房屋建筑地震损失进行了评估和预测,并与实际统计结果进行了对比分析,结果表明考虑装修费用损失后的损失评估结果增加了10%～30%.     

基于宏观经济指标对张家口地区地震灾后经济损失快速评估

利用宏观经济指标—GDP(国内生产总值)结合宏观易损性模型对河北省张家口地区地震灾害损失进行快速评估。本文以实际震例数据为基础,通过宏观易损性分析法分别对震后科考实际影响场进行震后经济损失评估,并与震后实际经济损失进行对比,初步验证该方法在小尺度空间范围内震后经济损失快速评估中的可行性。     

基于PSO的钢管混凝土减震框架小震作用下优化分析

基于粒子群算法,以钢管混凝土框架的层间位移角及构件内力为约束条件、防屈曲支撑核心单元横截面积总和为目标函数,采用Matlab编写了适用于钢管混凝土减震框架的优化算法,并对钢管混凝土减震框架进行了优化分析。结果表明:采用粒子群算法对钢管混凝土减震框架进行参数优化是可行的。粒子群算法参数少、收敛速度快,是一种适用于钢管混凝土减震框架的新型优化方法。     

基于遗传算法的震后交通无线通信系统应急信号优化调度方案

针对传统的应急信号优化调度方法存在执行任务时间较长、可靠度较低等问题,提出一种基于遗传算法的强震后交通无线通信系统应急信号优化调度方法。分别对强震后交通无线通信系统不同子节点的通信占用时间进行分割,通过判断任务调度表能否更新,构建以遗传算法的应急信号调度模型;结合模型的相关特点,引用遗传算法对应急信号调度模型进行求解,获取最优应急信号优化调度方案。仿真实验证明,所提方法对任务调度时间缩短方面进行了改善,对于应急信号调度可靠性也进行了调整。     

一种适于震后快速评估的群体易损性分析方法

本文提出了一种适用于震后快速评估的群体易损性分析方法,将模糊数学中的熵权法确定权重和相似理论引入到群体易损性分析中,可快速准确地评估出群体建筑物的震害情况。本方法不需要详细调查城市所有房屋的结构力学参数,所采用的影响结构抗震能力的主要因素从房屋普查资料中即可获得,可作为将来震后快速评估系统的重要组成部分。同时,本方法还可以得到群体易损性曲线,可应用于预测城市震害、估计城市的综合抗震能力。本文以城镇中量大、面广的砌体结构为例,详细介绍了该方法的研究过程。最后,用算例证明了本方法的准确性和实用性。     

基于模糊数学的震后建筑火灾危险性评估模型研究

震后建筑火灾涉及因素多,传统评估模型忽略了建筑截面温度变化与建筑形变程度的影响,导致评估准确度较低。为解决此问题,通过模糊数学方法建立震后建筑火灾危险性评估模型。在建立判断矩阵的基础上,获取评估模型权重,确定隶属度矩阵;通过确定震后建筑火灾后截面温度变化评估的因素集与评语集,进行单因素评判,为评估因素集中的因素赋予权重,实现一级模糊评估;再将一级评估结果作为二级评估的单因素评估,结合模糊数学分析完成对震后建筑火灾危险性的评估。实验中以建筑横梁截面温度变化与形变程度为指标,对震后建筑火灾危险性进行评估。实验结果表明,采用所提模型进行危险性评估,震后在发生火灾时建筑结构受到火灾影响,横梁截面温度越高,导致形变程度越大,危险性更高,模拟实验结果与实际情况更加接近,所提模型评估精度高。     

基于ARIO模型的震后重建施工现场安全管理方法

为提高受灾地区重建安全性,提出基于ARIO模型的震后重建施工现场安全管理方法。在将建筑设计影响因素划分为直接因素与间接因素的基础上,将ARIO模型引入震后重建施工现场安全管理中,利用其分析施工过程中各产业技术与该地区经济的联系,在考虑经济因素的基础上实现震后施工现场安全管理。设计并构建施工初期数据采集系统、施工前安全管理系统、施工过程中安全管理系统,将ARIO与VR结合,使各系统运行时施工人员能够在虚拟漫游中以第一视角完成虚拟施工,掌握整个工期、流程、所用设备等有关信息,并由辅助专家作出相应指导,实现震后重建施工现场安全系统化管理。提出施工安全辅助建议,以完善灾后重建安全管理方法。实验结果表明,该方法运行后安全系数大于当前方法,其科学性和鲁棒性较强。     

基于贝叶斯模型的地震直接经济损失快速评估方法研究

本文根据时间、人口及区域差异对217次成灾地震的直接经济损失样本数据做了无量纲处理,并对处理后的无量纲样本数值按震级和震中烈度分别作了统计分析。在回归函数的基础上,结合震级-震中烈度联合分布律构建了基于贝叶斯模型的快速评估方法。该方法同时考虑了震级和震中烈度对直接经济损失的影响,并且充分运用了两者之间的非线性关系以提高快速评估的准确性。验算结果表明,该方法对于地震直接经济损失快速评估具有一定的有效性。     

2014年2月12日新疆于田Ms7．3地震直接经济损失和恢复重建经费评估

新疆于田县Ms7．3地震造成灾区房屋、生命线工程、水利设施、农业及牧业等出现不同程度的破坏。通过震害调查,按照国家标准的原则和方法,评估出此次地震造成的直接经济损失和震后恢复重建经费,并且分析了此次地震的灾害损失特点。     

基于粒子群优化的双力偶模型振幅谱反演方法及应用

发展了一种基于全波形振幅谱的频率域双力偶震源机制反演方法. 通过理论振幅谱与观测振幅谱的拟合搜寻断层面参数, 基于粒子群优化算法可以在较短的时间内得到稳定可靠的解． 数值试验表明, 在定位误差较大, 以及台站布局较差的情况下, 振幅谱反演仍可较为准确地得到震源机制, 并且由此计算得到的最优震源深度仍比较接近真实的震源位置． 使用该方法用2010年5月17日渤海ML4.0地震的震源机制进行了检验, 结果与加权P波初动解非常一致． 应用该方法对山东半岛及近海地区2003——2010年14次MLge;4.0地震震源机制进行了估计．      

基于时频分析与深度学习的结构震后损伤评估

为评估地震后钢筋混凝土(RC)框架结构的损伤状态,提高损伤评估的效率和精度,文章提出一种基于时频分析和一维卷积神经网络(1D-CNN)的地震损伤评估方法。首先利用增量动力时程分析对一个6层RC框架结构进行地震损伤模拟,并根据最大层间位移角对加速度信号进行损伤程度的标定,以此来获取数据样本,随后应用五种不同的时频分析方法对原始信号进行处理;然后建立基于1D-CNN的地震损伤评估模型,并利用贝叶斯优化算法寻找模型中的最优参数组合;最后评估所提出模型方法在噪声情况下的泛化能力。研究结果表明：五种时频分析方法中,小波散射变换方法的准确率最高,达92.5%,且计算速度也最快,仅需144 s;另外在噪声下该方法仍可以保持较高的损伤评估准确率,具有较好的鲁棒性和泛化能力。