震害下电-气关联生命线网络韧性研究

随着各类生命线网络间关联日益紧密,对关联生命线网络进行韧性研究刻不容缓。以地震灾害为背景,构建了城市电-气关联生命线网络韧性评估框架,并基于电力潮流分析和天然气稳态仿真分析,建立了考虑电力网络和燃气网络功能特性的性能评价指标。同时,以关联的IEEE30节点网络和20节点燃气网络为案例,结合评估框架分析网络韧性在不同恢复预算和恢复资源下的变化规律,为资源优化配置提供依据,为建设“韧性城市”提供支撑。     

韧性城市视角下地铁系统安全运营评价指标体系

为降低地铁系统安全运营风险,从韧性城市的视角提出了一种针对城市地铁系统安全运营的评价指标体系。该指标体系在解析既有地铁系统评价指标体系基础之上,从地铁系统物理构成要素的五个基本维度出发,沿时间切入韧性的四个基本特征,建立了针对地铁系统韧性这一目标的评价方法,并概述为地铁系统韧性评价的541指标体系(即五个维度、四个特征、一个目标)。运用层次分析法对该体系内各级指标的权重进行计算和比较,结合可拓物元理论构建地铁系统韧性评价模型,并以某市地铁系统为例,利用专家打分法得到的分值进行模型的运用。这一指标体系不仅可有效识别整个地铁系统关键物理要素,并将其与韧性的不同特征建立联系,是韧性城市理论在地铁系统领域的重要拓展,对于指导地铁系统的安全运营具有很好的参考价值和借鉴意义。     

韧性城市视角下地铁洪涝灾害风险分析——基于Bow-Tie—贝叶斯网络模型

极端暴雨易引发地铁洪涝灾害,其致灾因子具有复杂性特征,辨识地铁洪涝灾害的致灾因素,可以有效提升地铁系统应对洪涝灾害的韧性。为此,建立了Bow-Tie—贝叶斯网络的灾害风险分析模型,利用事故树构建致灾模型,再以贝叶斯网络模型预测灾害的后验概率。通过节点后验概率、关键重要度分析等对地铁洪涝灾害的基本事件的重要度进行分析,提取出导致灾害发生的关键基本事件。分析结果表明,地铁和环境的不安全状态和管理的缺陷是导致灾害发生的重要中间事件。该文从灾前预防、灾中抵御、灾后恢复三个维度对地铁洪涝灾害提出针对性的对策建议,对建设更具韧性和包容性的社会-生态系统具有重要的借鉴意义。     

城市消防韧性评价指标体系研究

基于城市韧性评价的国内外研究现状,分析了城市消防韧性评价的评价对象及指标体系框架,明确了城市消防韧性的内涵。通过火灾风险评估和城市灾害韧性研究,从宏观城市尺度围绕抵抗、恢复和适应特征深入分析影响城市消防韧性的因素,探讨了城市区域特征、火灾防范水平以及医疗、灭火救援能力等因素对抵抗、恢复特征的影响。在适应特征方面,创新性地引入学习力指标并结合国家消防相关法律法规和创新型城市的建设提出创新力指标,构建了在抵抗力、恢复力和适应力下11个二级指标和42个三级指标的城市消防韧性评价指标体系,以期为城市消防韧性的量化评价方法研究和安全韧性城市建设提供参考依据。     

基于DSR‑灰云模型的西北城市抗震韧性评估∗

城市抗震系统是一个复杂的系统,对其进行韧性评估是检验城市系统抗震能力的重要手段。在分析城市抗震系统构成的基础上,结合 DSR 模型,从抗灾因素、承灾因素和恢复因素三方面构建城市系统抗震韧性评估指标体系。为解决指标体系中存在的模糊性、随机性及灰色不确定等复杂问题,引入灰色白化权函数云模型,结合各指标的灰云模型图,计算各指标实际的聚类系数,最后根据最大隶属度原则计算出城市的抗震韧性评估等级。以西北地区 14 座城市为例,验证该方法的可行性和合理性,结果表明：兰州市与武威市的城市抗震韧性等级为Ⅳ级,白银、 天水、张掖、平凉、酒泉、庆阳及定西 7 市的城市抗震韧性等级为Ⅲ级,嘉峪关、金昌、陇南、合作与临夏 5 市的城市抗震韧性等级为Ⅱ级,研究成果可为城市抗震韧性评估提供一种新方法。     

多情景震后城市应急医疗救援网络结构特征研究

城市应急医疗服务设施系统在震时发挥重要的医疗救援作用,是驱动城市防灾韧性的重要因素。为了保障强震后的城市应急医疗救援,强化网络关键节点、优化网络空间布局。基于建筑物、应急医疗设施和道路网络等城市系统的模拟仿真,构建不同地震灾害强度下城市应急医疗救援的供需场景。该文采用复杂网络技术构建城市应急医疗救援网络模型,分析多情景震后网络社团结构与特征参数。以某城市应急医疗服务设施系统为例进行实例分析,表征多情景地震灾害对应急医疗救援网络结构的具体影响,为优化城市应急医疗救援网络的结构鲁棒性和网络抗毁性提供决策支撑。     

基于灾后恢复过程解析的城市韧性评价体系

为实现对城市韧性的有效评价,本论文在系统研究国际城市韧性评价体系的基础之上,结合中国城市发展的现状,基于对城市灾后实际恢复过程的系统考察,建立了基于恢复过程的城市韧性评价体系。该评价体系通过解析城市灾后恢复过程的四个阶段:救援阶段(Rescue)、避难阶段(Refuge)、重建阶段(Rebuild)、复兴阶段(Revival),从社区与人口(Community and Population)、政府与管理(Official Organization and Management)、住房与设施(Valuable Housing and Facilities)、经济与发展(Economy and Development)、环境与文化(Renewable Environment and Culture)共五个维度,以62项指标对城市的韧性进行系统分析。这一体系可以简称为城市韧性评价的ReCOVER体系,其中“Re”代表了城市恢复的四个阶段,COVER则分别代表了城市韧性的五个维度。进而以该体系为基础,对我国大陆31个省级行政区域的城市韧性进行了五个维度、四个阶段的实证研究,并对城市韧性的提升策略,给出了分析建议。     

基于AHP-PSO模糊组合赋权法的地铁火灾安全韧性评估

为提升地铁火灾系统的安全管理水平,结合韧性理论对地铁火灾系统抵御能力和复原能力进行研究。根据韧性概念建立环境、人员、设备、管理4个方面的安全韧性评估体系,并基于AHP-PSO和改进CRITIC的主客观组合赋权模糊评价法对韧性指标体系及其权重进行确定,构建地铁车站火灾安全韧性模糊综合评估模型,并以上海市人民广场地铁站为例进行模型的应用。结果表明:上海市人民广场地铁站综合评价等级为较高韧性,该评价结果与此地铁站的实际情况基本一致,其中火灾自动报警系统对整体韧性影响最大,并提出建立二级管理的火灾自动报警系统来提高系统安全韧性水平。     

城市韧性:内涵与评价体系研究

智慧城市韧性研究为城市可持续发展提供了新动力,对提高现代城市的承载能力、抗灾能力、发展能力具有重要现实意义。在综合阐述城市韧性相关概念、研究对象、内涵界定的基础上,基于物质系统与人类系统的相互作用、互为促进和发展的角度,城市韧性的特殊特点被归纳为交互性、成长性和规律性。构建了以人、物、经济社会系统为核心的,以敏感性、应对力、交互能力、成长度为维度的智慧城市韧性评价指标体系,以期为城市可持续发展、智慧城市韧性研究提供理论支撑和实践指导。     

基于熵权-正态云模型的城市安全韧性评估研究

为了提升城市安全韧性建设,综合考虑了城市安全韧性内涵及扰动力、吸收/适应力和恢复力等特征,从经济韧性、社会韧性、基础设施韧性和生态环境韧性等4个维度建立城市安全韧性评估指标体系;利用熵权法确定指标权重,并划分韧性评估等级标准,采用正态云模型构建城市安全韧性评估模型。最后,以西安市为例验证模型的有效性。结果表明:城市基础设施和生态环境韧性优于经济和社会韧性,模型验证得到西安市综合安全韧性等级属于Ⅳ级,即较高韧性。     

自然灾害情景下社区韧性研究评述

韧性社区代表了未来城乡建设发展的新方向,也是“风险社会”下“与灾共生”理念的具体实践。社区韧性的研究受到灾害学、社会学、地理学、城市规划学、管理学及工程学等多学科的关注。该文在查阅国内外研究文献的基础上,从灾害学视角对自然灾害情景下的社区韧性进行评述,梳理社区韧性的概念,介绍社区韧性相关概念模型,提出以衡量社区功能水平为核心的社区韧性动态模型。研究可为不同学科的社区韧性研究者们提供参考,也可为社区规划建设者提供实践建议。     

低周荷载下型钢混凝土柱抗剪性能智能分析

为了研究型钢混凝土短柱的抗震性能，通过21根SRC柱在低周反复荷载作用下的剪切黏结破坏试验结果，在利用灰色关联理论进行模型输入变量选择的基础上，建立了其基于改进神经网络模型的受剪承载力分析模型，进而研究了混凝土抗压强度、腹板宽度、轴压比及箍筋间距等因素对SRC柱抗剪能力的影响规律，并对SRC柱的受剪承载力进行了预测。结果表明，所提方法能够反映受剪承载力与影响因素间的非线性变化规律，可供SRC柱在低周往复荷载作用下的受剪承载力分析参考。     

基于系统动力学模型的影剧院人员疏散策略

随着社会的发展,人们对生命的重视程度日益增强,大型公共场所临灾情况下人员疏散问题的研究也越来越有实际意义.分析以往影剧院火灾事故可以发现,不正确的疏散逃生行为所引起的通道堵塞,是导致人员大量伤亡的一个主要原因.根据系统动力学原理,应用STELLA系统软件,建立了基于粗网络模型的人员疏散模型.以影剧院发生火灾为例,分析了采取不同疏散策略所产生的避难效果差异,找出了最佳的疏散策略.所提研究方法和建立的模型,对于合理设计疏散路线和优化建筑物的出口与通道结构具有一定的实用价值.     

综合考虑经济性和可靠性的配电网接线模式分析

针对目前配电网规划中无法同时保证经济性与可靠性的问题,提出了一种配电网接线模式综合分析方法。该方法通过缺电成本将可靠性指标转化成经济性指标,构建了一种同时考虑经济性和可靠性的综合指标。基于目前我国配电网普遍采用的各类接线模式,建立几种典型配电网接线模式的供电模型,通过经济性指标、可靠性指标和综合指标分析得到最优接线模式。     

The self‐built ecovillage in L'Aquila,Italy: community resilience as a grassroots response to environmental shock

The paper applies the community resilience approach to the post‐disaster case of Pescomaggiore, an Italian village affected by the L'Aquila earthquake in 2009. A group of residents refused to accept the housing recovery solutions proposed by the government, opting for autonomous recovery. They developed a housing project in the form of a self‐built ecovillage, characterised by earthquake‐proof buildings made of straw and wood. The project is a paradigmatic example of a community‐based response to an external shock. It illustrates the concept of ‘community resilience’, which is widely explored in the scientific debate but still vaguely defined. Based on qualitative methodologies, the paper seeks to understand how the community resilience process can be enacted in alternative social practices such as ecovillages. The goal is to see under which conditions natural disasters can be considered windows of opportunity for sustainability.     

岩石单轴压缩蠕变损伤本构模型

准确预测岩石蠕变行为对岩石力学与工程的研究具有非常重要的意义。首先对岩石蠕变机理及典型蠕变曲线进行了分析,其次通过在经典岩石蠕变模型如J体模型的基础上引入损伤理论及Kachanov损伤演化定律,进而建立了一个新的岩石蠕变损伤本构模型。第三,对模型参数的确定方法进行了详细的研究。最后,引用其他学者所开展的不同轴压下岩石单轴压缩蠕变试验对该模型的合理性进行了验证。可以发现本文所提出的模型不仅能够很好地预测岩石的稳定蠕变阶段,而且还能预测经典模型所不能反映的岩石加速蠕变变形。结果表明损伤理论能够很好地反映岩石的蠕变破坏机理,为了能够准确模拟岩石蠕变变形全过程,在经典的J体模型中引入损伤因子是很有必要的。     

基于F⁃J⁃M法的桥梁温度与地震作用效应组合研究∗

目前铁路桥梁设计逐渐由容许应力法向极限状态法转变,而《铁路桥涵设计规范（极限状态法）》（Q/CR 9300—2018）并未提及地震作用与温度等可变作用的联合作用,给高寒高烈度区桥梁结构抗震设计带来了较大困难。为了推进桥梁以更经济的抗力方式抵御外荷载作用,通过目标可靠度指标确定其最优地震设计状况荷载组合分项系数,从而对现行桥梁设计规范抗震设计进行优化。建立了高寒地区某桥温度作用效应概率模型,使用Ferry Borges荷载组合理论探究地震和环境温度作用的效应分布特征,并基于JC 法和多灾害荷载系数设计法（MH-LRFD）建立地震、温度作用荷载系数的表达式。依托某桥梁工程实例分别探究了地震、温度以及两者共同作用下的桥梁的失效概率。研究结果表明：环境温度引起的桥梁温度内力响应、主要构件材料特性变异均能显著影响桥梁的失效概率;对于高寒大温差地区,现行规范忽略环境温度效应将显著低估桥梁在地震作用下的失效概率。本文提出的F?J?M（FerryBorges+JC+MH-LRFD）方法计算地震、温度作用组合系数,可为高寒地区桥梁抗震设计提供必要理论依据。     

地震断裂带深孔岩芯非弹性应变恢复法三维地应力测试

"汶川地震断裂带科学钻探"项目(WFSD)是最快回应大地震的科学深钻项目,在钻孔崩落法、水压致裂法等无法使用的情况下,首次使用岩芯非弹性应变恢复法进行深部三维地应力测量。基于黏弹性体非弹性应变恢复理论和岩芯测试理论,模拟深孔岩芯在三维地应力作用下的非弹性变形,在均质各向同性的前提下,计算3个主应力的方向与大小。在WFSD项目现场实验室,使用开发的测试系统,测试深部岩芯非弹性恢复应变的6个独立方向的法向应变,确定测试点的三维地应力方位与大小。为了验证非弹性应变恢复法的有效性,分析了WFSD项目1号孔的测试结果,该结果与震源机制解及其他地应力测量方法得到的结果十分吻合,表明非弹性应变恢复法合理可靠,尤其在复杂地质条件下,其他地应力测试方法无法使用时,非弹性应变恢复法有更好的适用性,该方法为探索大深度钻井条件下使用岩芯法开展地应力测量提供了一种新途径。