基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析

地震风险分析包括地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失评估3个方面，其中，地震易损性分析可以预测结构在不同等级地震作用下发生各级破坏的概率，因此对结构的抗震设计、加固和维修决策具有重要的应用价值。传统的结构地震易损性分析主要采用经验方法或蒙特卡洛模拟法绘制地震易损性曲线。首先介绍地震风险分析的基本原理，然后提出结构整体地震易损性的概念，针对传统方法存在的问题，将结构的可靠度方法与基于性能的抗震设计理论结合起来，提出了基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析方法，并采用有限元可靠度方法进行了结构地震易损性的计算。以结构的最大层间相对变形作为整体性能指标，对某5层2跨钢框架结构进行了地震易损性分析，绘制了其在不同地震作用下对应不同性能水准要求的地震易损性曲线。     

我国建筑物地震保险制度及保险费率厘定研究

在简单阐述各国成熟保险制度的基础上,从政府角色、普及方式、出售方式、保险金额、免赔率及保单涵盖范围等方面对适应我国国情的地震保险制度进行研究。采用基于地震危险性、建筑结构易损性及结构损失的地震工程学方法进行地震保险费率厘定,并对如何恰当考虑地震危险性与选择结构易损性计算方法进行论述。最后,选取课题组计算获得的576条解析地震易损性曲线,分析后得到考虑了建筑高度、抗震设防烈度、龄期及抗震设计规范差异的RC框架主体结构、建筑装修及室内财产地震保险费率,并与各国已有的地震保险费率进行对比,结果表明本文地震费率计算方法合理可行。     

基于网络效率的城市轨道交通网络震后性能评估∗

对于以地铁为主要组成部分的城市轨道交通系统,地震作用造成的车站、隧道等结构的损伤和破坏,会严重影响系统的交通运行功能。目前针对扰动事故场景下轨道交通网络性能的研究,主要集中于随机失效和蓄意攻击场景,缺乏地震场景下的相关研究。本文采用客流加权的网络效率指标,研究了不同地震作用下轨道交通网络的抗震性能。利用图论建模方法构建网络拓扑模型,基于车站、区间隧道等主体结构的地震易损性模型计算结构失效概率,采用 Monte Carlo 模拟方法抽样网络单元的震后状态,利用三类网络效率指标(拓扑网络效率、站点流量加权网络效率和网络服务效率)评价网络的震后性能。以北京市轨道交通网络为例,比较了不同地震作用场景下的网络性能指标,选择站点流量加权网络效率指标表示网络震后性能;计算不同 PGA 下的网络性能损失,拟合得到了案例轨道交通网络地震易损性模型,便于案例网络震后性能的快速评估。     

确定地震保险费率的基础研究

本文回顾了世界各主要地震国家地震保险的研究概况。结合我国地震经济损失研究的特点,提出了以地震危险性、震害预测和损失分析为基础的地震保险费率确定方法。计算中考虑了远震对长周期结构影响、抗震设计与加固、小区划因素及保险密度等的影响,并对这些影响因素的修正系数提出具体建议。本文还以数值实例说明建议方法的合理性和可用性。     

地震次生火灾的研究进展

地震次生火灾是一种较易发生且后果严重的次生灾害.简要介绍了历史上次生火灾灾害比较严重的几次地震,概述了地震次生火灾的引发原因及城市地震次生火灾的研究进展.然后着重介绍了以建筑物为对象的地震次生火灾的研究进展.地震及其次生火灾是相继发生的双重灾害,作者曾提出针对建筑物的考虑地震及次生火灾的分析思路,即首先评估地震造成的建筑物的损伤,随后分析次生火灾的发生可能性及大小,接着分析考虑已有损伤的建筑物的抗火性能,最后进行危险性分析.建筑物的损伤应考虑3类损伤:建筑防火保护系统损伤、结构防火保护系统损伤以及结构损伤.分别介绍了建筑防火保护系统和结构防火保护系统的损伤及分别考虑这3类损伤的建筑物抗火性能等方面的研究进展.     

中国地震灾害损失评估系统研究

中国地震灾害损失评估系统(简称CEDLAS)是一款可以对单体建筑、城市区域、国家范围进行震前灾害风险评估、震中实时评估、震后境况模拟的灾害损失评估软件。通过对我国地震背景、国内外灾评软件研究现状和防震减灾工作需求等方面的综合分析,提出基于GIS平台构建CEDLAS系统的思路,并介绍该系统的理论基础、逻辑结构以及功能结构,最后将系统应用于西安市灞桥区,得到示范区经济损失、人员伤亡预测数据。该系统的建立综合考虑了地震危险性、多龄期建筑地震易损性以及社会经济损失三方面,为我国地震灾害风险评估和防震减灾规划提供了技术支撑。研究成果可为灞桥区政府震前防震减灾规划及震后应急管理提供重要依据。     

地震损失的预测方法

地震损失预测是一项涉及多种学科的综合性分析。本文给出一种分析方法,可用来确定当城市遭遇一定地震烈度时的可能损失和年平均损失期望值。文中叙述了建筑结构、生命线工程等各类损失预测方法,以及由此引起的间接损失问题,并给出估算人员伤亡的经验公式。最后,用本文方法预测安阳市在遭遇Ⅷ-Ⅸ度地震影响时的经济损失和人员伤亡数,为编制安阳市抗震防灾规划提供了依据。     

地震现场应急救援的通信系统设计

当地震发生时,保证现场救援各部门、单位与救援指挥部的通信联络,对及时抢救人民生命财产,减少地震造成的损失有着至关重要的作用.本文根据现场地震应急救援工作分布特点、地震救援各部门的工作性质和对通信保障的需求,在分析各种无线通信装备性能的基础上,采用卫星、无线网桥、超短波多层混合组网的立体结构模型,设计了地震现场的通信保障方案.依据电磁传播理论,计算出无线通信设备现场架设的基本参数,并给出了设备选型的主要技术指标以供参考.     

区域地震间接经济损失评估

对区域地震间接经济损失的研究现状进行了总结和回顾，目前主要有基于国内生产总值、基于地震震级和基于地震直接损失的3种评估计方法，对这些评估方法进行了讨论，结合地震现场的工作性质和特点，给出了现场评估的一般步骤和建议。     

考虑经验结构信息的RC框架剪切层模型建立方法∗

提出一种基于经验结构信息的 RC 框架剪切层模型建立方法,用于区域 RC 框架结构的地震损失快速评估。 针对 RC 框架结构确定结构构件尺寸和材料参数等基本设计参数及其经验取值范围,通过拉丁超立方体抽样方法考虑这些参数的随机组合与参数值的不确定性,生成框架结构的随机样本;在 RC 框架整体结构层面将框架层结构随机样本转化为多自由度集中质量剪切层模型,再通过非线性动力分析得到结构地震响应数据;综合分析国内外规范对于结构损伤状态的定义与量化方法,结合地震响应数据对框架结构的地震损失进行评估。结果表明：①考虑结构设计参数经验取值建立的层结构模型,满足抗震设计规范要求,且符合实际结构特征,能够用于典型框架结构的快速建模;②在不同强度的地震激励下,框架结构模型的地震损失规律与震害经验基本一致,表明本文所提建模方法具有较高的模拟准确性。     

地震火灾损失评估研究

地震火灾是一种严重的震次生灾害，历史地震资料表明，地震火灾造成的损失有时甚至超过地震的直接破坏所造成的损失，本文根据目前我国地震现场灾害的评估方法，结合我国地震结构损失评估的经验，建立了地震火灾损失的评估方法。     

架空管道震害预测实用方法的研究

根据震害调查分析和试验研究结果,建立了由环境因素和管道结构参数组成的,对架空管道震害预测进行二级多因素模糊综合评判的方法。文中给出了计算、评价构成二级评判因素地震烈度、场地类型、工作状态和结构种类各档次正态模糊数范数ａｋ的参数和对实际情况如何确定的方法。本文为面广量大的已建架空管道的震害预测工作提供了一套科学性强,方便实用的计算方法。     

地震灾害损失评估

回顾了我国地震灾害损失评估的发展与现状，介绍了地震灾害损失评估的内容、方法和步骤，探讨了地震灾害损失评估中需要进一步研究的若干问题。     

液化气装置平台的抗震加固

针对装置平台抗震能力的现状 ,研究了江苏油田真武液化气装置平台的抗震加固。即在原设备不拆除的情况下 ,提出了对框架梁、柱采用钢构套进行加固 ,并对框架柱采用钢构斜支撑加翼补强的加固设计方案和具体的加固措施。经加固后的装置平台 ,整体抗震性能得到提高 ,从而消除了隐患 ,增强了日常工作的可靠性。     

地震持时和安全阈值对结构抗震可靠度的影响研究*

为深入掌握结构在地震作用下的可靠性,研究地震激励时间及安全界限对结构抗震可靠性的影响。基于Matlab,首先对结构在高斯过滤白噪声地震动模型(Kanai-Tajimi谱)激励下的随机响应进行了分析,然后分别采用泊松过程法、马尔科夫过程法、瑞利极值分布法对结构随机响应过程超越安全界限的概率进行了计算,三者结果基本接近,较可靠地反映出结构动力可靠度变化规律。结果表明,结构动力可靠度随激励时间的增长而下降,当安全界限大于某确定值时,动力可靠度与激励时间的关系接近于线性,当安全界限小于该值时,动力可靠度与激励时间呈二次非线性关系;结构动力可靠度随安全界限增大而增大,激励时间越长,动力可靠度与安全界限关系曲线越陡,激励时间越短,动力可靠度与安全界限关系曲线越平缓。     

江苏农居建筑结构特征及抗震性能分析

开展了江苏农居建筑现场抽样调查及结构特征分析,总结了江苏1970年以来中强有感地震中典型建筑震害特征,并针对江苏现今农居典型结构开展了抗震性能及震害预测分析。结果表明:①江苏农居建筑结构类型以未设防砖混和砖木结构为主,以多层砌体和单层民宅居多。②位于6度区范围,土木结构建筑整体表现为中等—严重破坏,砖木结构建筑整体轻微—中等破坏,砖混结构整体基本完好;位于7度区范围,土木结构建筑整体严重破坏,砖木结构建筑整体中等—严重破坏,砖混结构轻微—中等破坏;位于8~9度区范围,土木和砖木结构建筑整体严重破坏—毁坏,砖混结构建筑整体中等—严重破坏,框架结构建筑整体基本完好或轻微破坏;位于10度区范围,框架结构建筑整体将中等破坏—严重破坏,其他结构建筑整体严重破坏甚至毁坏。③农居自建房时减少楼层层数、增加基本抗震设防措施,能有效减小建筑物整体震害指数。此外,建设和推广具有抗震设防措施的集中住宅区,能有效提高农居建筑整体抗震性能。     

城市高架道路系统抗震性能分析

城市高架道路系统是城市交通系统的抗震薄弱环节,其震害不仅影响其自身的通行能力,通常还会影响高架道路下方的地面交通.对高架道路系统抗震性能的分析方法进行了系统阐述.采用系统分析方法对上海市内环高架道路系统进行了抗震性能分析,得到了震后系统通行时间延长值,而震后系统通行时间延长反映了系统通行能力的降低.     

城市避震疏散场所公园绿地面积指标的研究

前人研究城市绿化和避震疏散场所的都很多,但都是把两者分开来研究。本文把两者结合起来,在研究避震疏散场所的基础上,以尹之潜、李荷提出的震害预测方法和谢礼立归纳的房屋遭遇地震时的破坏情况为基础,以人的需求为本,结合定性和定量2种方法,分别对城市建成区、发展建设区和规划新城区避震疏散公园绿地指标进行研究。按本文提出的避震疏散公园绿地指标规划城市避震疏散场所,既能满足城市避震疏散的目的,又能提高城市绿化率。     

地震损失经济学评估模型灾损参数的统计研究

地震应急管理有助于震后救灾工作的顺利进行。传统的灾损评估需要有关人员进入现场根据地震破坏情况进行评估,这会影响评估的时效性。通过对地震灾损参数进行统计学研究,利用现有的研究成果,以统计指数、数据包络分析为理论基础,将现有的基于不同房屋结构类型、不同破坏等级的震害矩阵进行降维,确定了灾损参数,并以青海玉树地震为例,运用灾损参数实现了灾损的快速评估。     

自然正交函数在华北地震能量场分析中的应用

运用随机函数理论,将华北地区地震活动能量场看作时间和空间的随机函数,用自然正交函数展开方法,研究地震活动区内主要典型能量场的时间权重系数变化曲线,以及该典型能量场的空间等值线分布。研究发现,在研究区内,多数中强地震前,目标曲线较大幅度的升、降变化,预示了可能发生中强地震的时间段,而目标等值线分布的疏密变化,揭示了可能发生中强地震的区域。本文研究证实,地震能量随机场的自然正交函数展开方法,是一种值得探索的地震分析预测方法。