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.     

桥梁群体震害预测方法的研究

本文研究了桥梁群体震害预测方法的理论,并采用模糊数学、灰色系统理论和概率分析方法,建立了中、小型桥梁群体震害预测的数学模型。在对江南一带城市地震震害预测工作中桥梁抽样单体震害预测经验法的计算基础上,给出了公路桥梁在不同地震烈度影响下的单因素评价矩阵,为区域性的地震震害预测工作提供了一个有力的实用工具。     

近场强震作用下城市桥梁结构灾害评价方法研究

桥梁是城市交通系统中抗震性能最差的节点,一旦遭受地震破坏会影响城市生存功能,可能导致城市局部或整体功能瘫痪,引发或加重次生灾害,降低了地震应急救援和震后恢复的速度和效果,是都市区震害情景构建中重点考虑的关键环节。根据唐山、海城、汶川地震等桥梁震害资料,对桥梁按场地土类型、建筑年代等分类,建立桥梁易损性曲线模型,并提出了适用于城市大量桥梁地震灾害状态快速评价方法,利用该方法评价了潜在近场强地震动作用下太原市区环城高速以内主干道路桥梁的震害。与以往的桥梁易损性模型对比结果表明,所提出的桥梁易损性模型可以更加准确地评价桥梁的震害。该方法可为城市桥梁的震前改造加固、震后快速恢复提供理论依据,也可为震后应急救援决策提供必要的支持。     

震后城市交通系统连通性模拟

本文从历史震害经验出发，分析了震后城市内部道路通行性的影响因素，提出了路段通行概率的计算公式；在此基础上，建立了用蒙特卡罗模拟方法分析路网连通性的仿真模型，最后用实例验证了这一分析方法的实用性。     

供水管线震害量化参数--渗漏面积的估算方法

为了分析管线破坏状态对震后供水管网功能的影响，首先需要对管线的震害状态进行量化。建议用管线渗漏面积标定管线的破坏状态。在管线震害分析和理论计算的基础上，提出了震后管线渗漏面积的计算方法，为进一步进行供水管网抗震分析和设计提供了研究基础。     

给定地震烈度下供水系统受灾程度分析

本文提出了供水系统在给定地震烈度下受灾程度的一种分析方法。给出了地震后生命线工程系统受灾程度的一个定义。文中利用不同地震烈度下地下管道的统计震害率,并通过经验判断,确定各供水节点之间管道破坏的数量.根据震后各地下管段接头或管体本身对三种不同破坏状态的隶属度,判断管道破坏的位置和破坏的状态。在进行供水系统流量分析的基础上,给出各供水节点的服务状态。最后根据系统受灾程度的定义,计算供水系统的受灾程度。本文既利用了震害统计资料,又综合应用了理论分析得到的对三种不同破坏状态的隶属度。较科学地给出了供水系统地震后受灾程度的分析方法。同时还给出了生命线工程抗震设计准则.     

《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》的编制

2008年四川汶川8.0级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。在震后灾害监测、应急指挥与抢险救援、灾害调查、损失评估、灾民安置、恢复重建以及地震科学研究等工作中,遥感技术发挥了重要作用。《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》根据地震后地震现场建筑物震害遥感比对科学考察资料和震害遥感资料分析处理结果,按照科学性、知识性和资料性的编制原则编制而成。主要包括汶川大地震发生的地震地质、地势和社会环境,灾区遥感影像获取、建筑物震害影像特点与实际震害表现、震害遥感定量评估方法、汶川大地震灾区(Ⅷ度及以上地区)震害遥感定量评估模型,以及主要城市和乡镇震害遥感影像和震害评估结果等。     

遥感震害快速评估技术在汶川地震中的应用

2008年5月12日四川汶川8.0级大地震发生后,在地面交通严重受阻、通信中断的情况下,遥感技术成为了地震灾情获取、地震应急和震后快速评估的重要手段。提出了利用高分辨率遥感影像进行地震应急和震后快速评估的技术流程,该流程涉及到遥感影像的数据管理、快速校正、图像增强、震害信息提取、地震灾情快速评估和评估结果网络发布等关键技术。利用遥感震害识别和快速评估技术准确提取了汶川地震的震害信息,绘制的基于遥感数据的汶川地震烈度分布图与中国地震局公布的基于地面调查结果的地震烈度分布图非常接近,首次实现了在震害遥感影像获取后的2~6h内,提供准确的宏观灾情分布情况以及初步的地震损失评估结果,在汶川地震的灾情获取、地震应急和震后快速评估中发挥了重要的作用。     

铁路隧道结构构造重要度权重计算分析研究

在地震灾害发生后,铁路隧道会受到不同程度的破坏,如何对震后损失情况进行定性定量评估成为一项非常重要的工作。本文从铁路隧道结构构造角度出发,采用分层加权综合评估法对铁路隧道的不同构造及常见震害形式权重值进行了计算、分析,研究表明:在铁路隧道震后灾害损失定量评估时,准确合理的权重值,可以实现震后单座隧道以及整个震区所有隧道的震害损失评估,也可以为震害修缮或重建决策提供依据。     

芦山7.0级地震震后道路损毁风险评估方法研究

芦山7.0级地震发生后,地震及其次生地质灾害严重损毁了灾区的道路交通系统,中断了灾区救援的交通生命线。为了满足震后灾区道路损毁风险评估的需要,有必要建立将次生地质灾害考虑在内的灾后道路损毁评估模型。在震后数据资源有限的情况下,以震前道路基础地理信息、次生地质灾害危险性评价数据为主要数据源,建立道路损毁风险评估模型,模型综合考虑了道路震害因子(如地震烈度、设防烈度)以及次生地质灾害对道路损毁的影响。将该模型应用于雅安地区芦山县、宝兴县、雨城区以及天全县四个区县的道路损毁风险评估中,评估结果与报告第一时间报送民政部国家减灾中心。评估结果与四川省测绘地理信息中心和天地图联合开发的芦山7.0级地震地理信息发布平台发布的地震灾区道路损毁数据进行对比分析,评估结果与实际情况基本一致。可以为震后长期恢复及次生地质灾害防治提供参考。     

基于深度学习的建筑破坏状态智能评估研究

地震发生后需要对震害区域建筑物破坏等级进行快速评估,以便于震后辅助决策和应急救援。通过分析建筑物外立面震害照片数据,挖掘不同建筑破坏等级与其立面图像特征潜在的映射关系,建立基于震害图像数据的建筑破坏状态智能评估深度学习方法,并应用于都江堰的地震调查数据。首先,训练获得了DeeplabV3+图像语义分割深度神经网络模型,实现在震后复杂背景下的建筑物外观整体的分割提取。进一步,利用迁移学习进行ResNeXt网络参数训练用于图像分类,实现建筑物地震破坏等级的评估。分析了都江堰地震现场调查数据,实验结果表明,所提方法能够较精细地将建筑破坏划分为基本完好、损坏和倒塌三类,准确率达到90.33%。评估模型可直接应用于震后建筑状态的较精细评估,且对外立面图像拍摄角度无较高要求,对图像背景鲁棒,可避免环境因素影响。相较于人工判断,研究方法提高了工作效率,缓解了调查者主观性判断带来的离散性影响,具有良好的应用潜力。     

GIS在震后应急反应中的应用

震后应急反应是减轻震害的关键措施之一。震后应急的基础在于信息的收集和处理。ＧＩＳ（地理信息系统）具有很强的信息管理能力和空间数据处理、分析能力。借助于这个系统,可以解决以往应急反应中存在的资料分散、资料更新慢、管理费用大以及大量信息难以提取、查询和使用等问题。ＧＩＳ与震后应急反应的结合可以大大提高应急反应的速度和准确性。     

地震序列下桥梁连梁装置的防落梁效果分析

在各类地震序列中,主-余震所占比例最大。主震震级越高其余震的震级亦越高,对结构的破坏越大。桥梁结构作为重要交通枢纽工程,其在整个地震序列发生时应确保通行,起到生命线工程的作用。选用集集地震序列对桥梁结构进行非线性时程分析,发现结构在主震作用下梁墩相对位移过大、主梁发生落座,余震作用下结构有发生落梁的可能。对结构设置防落梁装置,并进行非线性时程分析,结果显示连梁装置可有效抑制桥梁上、下部结构相对位移,提高结构抗推能力与整体性,保证了结构在整个地震序列中不发生落梁震害。在抗震分析中,应考虑到强余震对结构带来的影响,保证损伤结构在地震序列中的安全。     

震后特殊供水状态下的供水管网水力分析

供水管网的抗震性能,是指供水管网在地震作用下能够满足震后城市特定用水需要(需水量和水压)的能力.在地震作用下,供水管网中的埋地管线破坏位置多隐蔽、分散,加上震后救灾力量的局限和救灾活动的迟滞,难以迅速发现并隔离受轻微和中等震害的管线.另一方面,为了控制震后次生火灾的蔓延,又必须保证主干供水管网持续供水.在震后维修期间,供水管网处于特殊的供水状态--带渗漏供水状态.为了评价城市供水管网的抗震能力,需要进行震后特殊供水状态下供水管网的水力分析.给出了震后带渗漏供水管网的水力分析模型和程序结构,同时以上海市浦东新区供水管网为例,演示了震后供水管网水力分析的应用方法.     

公路桥梁施工专项风险等级估测的改进方法

桥梁工程施工风险评估对于桥梁工程的安全建设具有重要的意义。《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南》推荐采用基于事故严重程度等级(C)和事故可能性等级(P)的风险矩阵来估测风险等级,该方法计算简单、操作方便,但评估结果稳定性较差。基于C等级和P等级对风险等级的贡献量相同,以《指南》中的风险矩阵为基础,根据分形几何学的自相似原理,通过细化C等级和P等级,利用更高阶数的风险矩阵估测风险等级。通过线性插值实现严重程度等级和可能性等级的细化过程,将这两个等级由1标度细化到0.1标度。细化风险等级方法提高了公路桥梁施工专项风险等级估测结果的稳定性和可靠性。     

典型震害遥感图像的模型分析

实际震害复杂多样,反映在遥感影像上很难用某种固定的模式进行概括分析,因而震害遥感影像的解释至今还停留在人工判读水平上,难以做到快速、准确。地震应急响应要求尽量在最短时间内了解灾情以救灾抢险,利用遥感技术和图像模式识别技术是快速确定震害乃至灾情的重要途径。本文以1976年中国唐山地震震后航空遥感图像为主要样本图像,参照国内外其它地区震害遥感图像,进行了震害的分级,概括了相应的遥感图像特征,在此基础上,建立了提取震害样本图像各种特征参量的数学模型,初步分析了表征各种震害样本图像的参量组合及其阈值范围的确定方式。     

北川县城汶川地震震害特征及其成因探讨

根据笔者在汶川大地震极震区北川县城现场考察的第一手资料,分析了2008年5月12日汶川8.0级大地震后北川县城的震害特征,论述了北川县城地震后建筑物、生命线工程的破坏以及次生地质灾害;并对造成各类震害的原因进行了初步的探讨。最后,在总结震害特征及其成因的基础上,提出了当前应加强研究的相关课题,旨在为今后的工程抗震设防和研究提供参考。     

地下铁道震害与震后修复措施

在1995年日本孤神地震中,地下铁道第一次遭到严重毁坏,尤其是大开站震害最为严重,本文对地下铁道车站、地下铁道明挖区间隧道和盾构隧道的震害特点作了全面总结,随后,依据震害的表现形式,对车站结构震害原因进行了简单分析,根据文中陈述,得出结论,中柱和混凝土管片是地下铁道结构的抗震薄弱环节,对其抗震性能的设计应引起重视,最后,对地下铁道的震后修复措施亦有所介绍。     

地震人员伤亡评估方法研究

我国是一个地震频发的国家,由于我国地震震源较浅,人口密度大,地震的发生往往造成巨大的经济损失和人员伤亡。震后根据地震参数和震区情况进行快速的人员伤亡评估,对于应急救援具有重要意义。在对地震致灾因素进行分析的基础上,对国内外地震人员伤亡评估方法进行了总结。首先,对目前常用的三种评估方法,基于地震参数的经验模型,基于历史资料的震害矩阵法和基于性能的易损性分析方法进行了归纳,然后,介绍了近几年出现的两种新方法,基于最优化方法的经验模型和基于时间序列的动态模型。最后,对这些方法的优缺点及适用范围进行了分析。     

基于多时相双极化Sentinel-1A数据的震害建筑物提取

地震发生后快速准确地获取灾区建筑物震害信息,是减少人员伤亡的有效途径。合成孔径雷达(SAR)遥感凭借全天时、全天候工作能力,在灾害评估方面发挥了重大作用。充分挖掘SAR数据的特征用于提取建筑物震害信息,是SAR成功应用于震后应急救援的关键。本文利用多时相双极化Sentinel-1A SAR数据,基于SAR的强度和相干性特征,进行震害建筑变化检测。对VV和VH极化SAR数据作为建筑物震害判别分析的变量,与建筑物震害建立判别关系,得到建筑物震害判别函数。利用此判别函数提取意大利阿马特里切镇的建筑物震害信息,并用光学解译结果验证本文方法的可靠性。结果表明,多时相双极化Sentinel-1A数据建立的震害建筑物判别分析方法能准确地评估建筑物震害信息,精度达到81%,能满足震害建筑物评估的需求。