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...     

城市地下基础设施韧性发展现状及策略∗

韧性已成为我国新时代城市的新理念,提升城市地下基础设施韧性水平对韧性城市建设具有重要意义。本文明确了韧性的内涵,总结了国内外单体建筑和基础设施系统两个尺度的韧性评价方法。结合我国城市地下基础设施的发展现状,分析其在韧性理念下存在的短板,提出既有和新建城市地下基础设施韧性发展实施路径。对于既有城市地下基础设施,首要任务是评价其功能,建立韧性评价方法;对于新建城市地下基础设施,关键是融合韧性理念的规划和设计,明确恢复路径。最后提出城市地下基础设施韧性发展策略,从设施、管理、文化、经济和智能 5 个维度提出相应建议：提升既有和新建城市地下基础设施韧性;健全城市地下基础设施应急管理机制,加强主动管理理念;提升全社会人民韧性意识,提高自救互救能力;优化地下空间布局,设立城市地下基础设施应急专项资金;推进城市地下基础设施智能化,辅助管理决策。     

基于熵权法和TOPSIS模型的城市韧性评估——以长春市为例

随着城市外部环境的不断变化,城市面临的不确定性扰动也在不断增加,为了实现城市可持续发展,提高城市韧性已成为全球共识。因此,该文从社会、生态、基础设施和经济韧性四个层面建立城市韧性评价体系,基于熵权法确定权重,利用TOPSIS模型对长春市2016—2020年的城市韧性进行评价,结果表明：(1)长春市城市韧性水平在2016—2020年间随时间呈增长趋势;(2)长春市城市韧性水平在空间上存在差异,具体表现为“南高北低”;(3)在不同时期,不同层面的韧性对城市韧性的影响不同。最后,基于上述所选取的四个层面提出提高城市韧性的策略,为长春市城市韧性建设提供依据。     

基于灰云白化权函数的洪水灾害综合等级评估

将表示信息模糊性和随机性的定性、定量转换的云模型引入灰色白化权函数的表达,对传统白化权函数进行改进,建立了基于灰色云模型的白化权函数,用灰云聚类模型对洪水灾害损失进行等级评估,以弥补常用方法的不足。最后选取1989-1990年间我国部分省市发生的45个洪水灾害的灾情案例作为评估实例,选取房屋倒塌数量、受灾面积、伤亡人数和直接经济损失4个评估指标,对所有样本进行灰云聚类,得到了灾情评估结果,证实了该方法的可行性。     

基于VIKOR方法的广东省城市洪涝灾害韧性评估

在全球变暖和城市化的共同影响下,城市洪涝灾害频发,韧性评估是城市灾害风险管理的关键环节。在综合考虑经济、社会、环境、管理四个维度的基础上,选取15个城市洪涝灾害韧性评估指标,采用熵权法和VIKOR方法构建评估模型,对广东省21个地级市的洪涝灾害韧性进行评估。结果表明：广东省洪涝灾害韧性等级分布主要从珠江口两岸城市向四周降低,韧性等级最高的为深圳市,韧性等级最低的为清远市;灾害韧性指数在空间分布上存在显著集聚,其中高-高聚类的城市分布在珠三角地区,而低-低聚类的城市分布在粤北地区;从灾害韧性在灾前、灾中和灾后的变化情况来看,深圳市、清远市、韶关市和揭阳市的变化幅度最小。根据城市灾害韧性敏感性分析提出优化建议,研究结果可以推动城市韧性水平建设。     

城市内涝风险识别、预警与韧性评估研究进展

城市内涝风险识别、预警及韧性评估是补齐城市安全风险短板的关键。在简单回顾国内外研究进展的基础上,对其研究思路和技术方法进行了概况性评述和深入分析,发现由暴雨预报转向风险预警的研究程度还需要深入,韧性评估技术没有一个科学的衡量标准,仍存在争议,难以精准服务城市内涝防御和城市安全应急管理。在未来发展趋势上,要进一步加强基于暴雨-内涝-灾损过程的风险感知、“数据+模型”双驱动下的城市内涝风险预警、考虑内涝灾害保险的韧性评估等技术攻关,为城市安全、城市韧性建设提供科学理论和实用技术的有力支撑。     

多灾种下特大城市安全韧性影响评估研究与实践

针对灾害发生发展全过程中对城市的功能影响缺乏有效的评价方法和体系,以及对于城市综合灾害防御和防灾韧性城市建设的指导存在不足,研究运用层次分析法,提出了基于模糊评价的数学模型,建立了多层级指标的权重向量和判断矩阵,实现了多层次、多因素的评估需求。研究根据城市安全韧性影响的评估指标体系,实现了评估指标的层级架构并计算其权重。运用相关研究成果针对某特大城市开展案例研究,并针对其薄弱环节提出提升措施和优化建议。     

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。     

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。     

基于Pushover方法的中小学砌体结构抗震性能评估

针对中小学砌体结构教学楼的受力特点,提出横墙和开洞纵墙的等代框架模型,分析了模型的抗弯、抗剪和轴向刚度计算方法;结合国内外对钢筋混凝土结构性能水平的划分标准,将砌体结构的性能水平划分为正常使用、中等破坏和生命安全三个阶段,并通过对大量砌体墙片试验数据的统计,得出其各性能水平对应的层间位移角限值。最后利用所提模型对一砌体结构教学楼进行Pushover分析,将其实际层间位移与所提性能指标进行比较,结果表明结构在不同地震水平下均满足预定的性能目标。     

基于空间数据的土地抗震适宜性综合评价模型研究

对城市系统进行抗震减灾的前提,应为识别土地这一特殊的承灾体(同时又为整个城市系统的共同承载体)所潜在的地震灾害的风险,即为以地震危险性为输入,结合土地的基本属性,进行土地抗震适宜性评价。在界定土地抗震适宜性评价的定义、作用、以及范畴的基础上,研究基于空间数据的土地抗震适宜性综合评价模型。该模型综合考虑了地震危险性、液化态势、土地等效剪切波速和地面稳定性因素。     

地震人员伤亡快速评估模型研究

每年地震都会给社会造成巨大人员伤亡,如果震后能迅速预知地震人员伤亡数量,这对挽救生命损失是十分有意义的。统计了近10年来中国大陆数10次强震、中强震灾害损失,根据影响伤亡的主要因素,用线性回归分析法,建立地震人员伤亡快速评估模型,并对模型进行验证,使之可用于地震预警。     

中国西南部分地区地震灾害恢复力时空变化特征研究

从自然、社会和经济三个维度遴选了12个指标,构建地震灾害恢复力的综合评价指标体系,综合运用熵权法与模糊逻辑等方法,评价西南四省(四川、云南、贵州、重庆)的地震灾害恢复力,并分析其时空变化特征及主要影响因素.结果表明:2006-2016年,西南四省大部分地区地震灾害恢复力呈提升趋势,且恢复力水平总体随城市级别的增大而增大...     

层间隔震结构简化模型地震响应计算方法研究

建立了层间隔震结构双质点系简化计算模型,研究了简化模型的动力特性及地震响应对模型质量比、周期比的敏感性,推导了模型参数的简化算式,提出了基于非比例阻尼的层间隔震结构的简化计算方法,并用实例验证了方法的可靠性和实用性。结果表明:层间隔震结构的动力特性与上下部结构质量比及周期比密切相关,并且可以反映层间隔震的高阶振型特点。利用本文提出的简化计算方法,可快速估计层间隔震结构的地震响应,方法概念清晰、计算简单且具有一定精度。     

基于《电力设施抗震设计规范》的地震动随机模型参数研究

依据《电力设施抗震设计规范》(GB50260-96)中的设计反应谱,对随机地震动功率谱参数的取值进行了具体研究。首先,采用时间包络函数考虑地震的非平稳特性,给出了地震动持时的取值;然后,根据加速度峰值等效原则,迭代计算得到地面的加速度功率谱密度曲线;最后,选定Clough-Penzien修正过滤白噪声模型作为拟合函数,通过非线性拟合技术拟合了与《规范》中的地震烈度、场地类别相对应的谱参数。研究结果表明,Clough-Penzien修正过滤白噪声模型能较好地拟合其曲线形状。本文给出了相对于规范中的地面加速度功率谱参数值,可供这种模型作为地震地面运动输入时选用。     

基于云模型和熵权法的巢湖流域防洪减灾能力评估

防洪减灾能力评估是洪涝灾害管理急需解决的重大问题之一。从防洪除涝能力、监测预警能力、抢险救灾能力及灾害管理能力4个方面来构建指标体系,建立基于云模型和熵权法的巢湖流域防洪减灾能力评估模型,对整个流域以及流域内各县市的防洪减灾能力进行评估,并与通过组合赋权法及最优分割法得到的结果进行验证对比。以期为防洪减灾能力评估提供新的思路,对巢湖流域的防洪减灾能力建设提供科学依据。研究结果表明:巢湖流域整体防洪减灾能力属于中等偏上水平,但流域内部差异明显;其中合肥市辖区、和县的防洪减灾能力属于高水平;巢湖市、含山县处于中等水平;肥西县和庐江县位于较低水平;肥东县、无为县、舒城县的防洪减灾能力则最低。     

基于公路工程规范地震需求谱的建立及应用

基于《公路工程抗震设计规范》(JT J 004-89)的弹性反应谱建立了地震弹塑性需求谱,并从解决桥梁结构的实际问题出发,根据桥梁结构的震害规律和特点,考虑桥梁结构的位移延性、耗能特性等方面因素,利用Push-over方法建立了桥梁结构的能力曲线,应用相应的地震需求谱具体分析了实际桥梁结构的破坏极限状态,为桥梁结构抗震性能评价的研究提供参考意见。     

基于多层感知机的仪器地震烈度评估方法研究∗

仪器地震烈度是指由仪器的观测记录计算而来的地震动强度,能直观反映地震的影响程度。建立高效准确的仪器地震烈度评估模型,在防震减灾和烈度速报中有着重要意义。以汶川地震的地震动记录以及与其对应的宏观调查烈度作为数据源,通过灰色关联分析确定了 17 种地震动参数与宏观调查烈度的关联程度。以与宏观烈度关联系数较高的谱烈度、累计绝对速度、均方根加速度等参数为模型的输入层,宏观烈度为输出层,网络迭代次数为 1 000,损失函数选择均方误差,指标函数选择平均绝对误差,优化算法选择适应性矩估计,建立了基于多层感知机的仪器地震烈度预测模型。最后利用芦山地震为例验证该模型的准确性,并与其他方法进行比较。结果表明, 该方法误差率较低,模型预测结果良好。     

基于熵权-集对分析模型的重大危险源安全等级评价研究

针对国内危险化学品事故频发,但危险源分级监管研究不足的现状,尝试将集对分析理论应用于重大危险源安全等级评价中。以评价指标集合与分级标准集合构成一组集对,利用熵权法计算出各项评价指标的客观权重,再结合同异反联系度函数求出各指标单项联系度及加权平均联系度,以此为依据判定重大危险源的安全等级。研究案例的实施情况表明,熵权-集对分析模型充分考虑了危险源安全因素中的不确定性,并且通过熵权值能够识别出影响系统安全的关键指标;与传统方法相比,该模型具有较高的可行性和易操作性,可以为重大危险源的安全监管和事故预防工作提供理论支持。     

基于层状土推覆方法的盾构隧道抗震性能分析

当前对于地铁盾构隧道进行抗震分析时多基于弹性假设的简化设计方法,难以体现土体和结构的非线性特征;而动力时程分析具有耗时长,工作量大,考虑因素多等缺点使其在工程设计中的广泛应用受到限制。地下结构静力推覆方法具有概念清晰,考虑土体与结构相互作用,相比动力方法耗时大大减少等优点。而自适应层状土推覆分析可以改善地下结构静力推覆法的地震荷载加载模式,使之在含软弱夹层的场地中同样具有较高的精度。通过建立二维的土体-结构相互作用模型,采用自适应层状土推覆分析法对实际的单线地铁盾构隧道横断面进行拟静力弹塑性分析。绘制了其抗震性能曲线并发现了相对薄弱处的位置,并与动力时程的分析结果进行了比较,证明该方法有良好的精度。同时采用该方法对地铁盾构隧道抗震响应做了参数分析,给出了管片混凝土标号和土体模量的改变对隧道薄弱点受力的影响。