基于弹塑性时程分析的结构地震倒塌时间研究

地震过程中建筑倒塌前的时间段,是人员逃生的重要阶段,研究结构地震倒塌时间规律对人员倒塌逃生避险有重要的意义。针对地震逃生方法研究的需要,基于RC框架结构的典型倒塌模式建立简化结构模型;将60条不同特性的人工地震波输入到8个结构模型得到弹塑性时程分析结果,再以结构损伤指数为1的条件求得结构地震倒塌时刻;利用假设的双重调节模型和回归分析方法,对地震波峰值加速度、特征周期和结构自振周期等因素与倒塌时间的关系进行了研究,结果表明,特征周期和结构自振周期在峰值加速度对倒塌时间的影响中存在双重调节效应;整理已有研究文献的倒塌试验结果与回归模型对比,验证弹塑性时程计算对倒塌时间估算的可行性。     

震后典型建筑物倒塌场景下压埋人员快速定位方法

现有的针对地震后压埋人员设备的定位方法主要是基于信号接收强度（Received Signal Strength Indication,RSSI）,其过程主要可以分为测距和定位两个阶段。测距阶段由于实际复杂压埋环境的限制没有匹配的无线信道模型可以直接应用。为了实现复杂震后环境压埋人员的快速搜救,通过模拟三种典型建筑物倒塌压埋空间,对获得的大量数据利用近高斯-小波分析方法实现信号的平滑输出,建立不同场景下的最优无线信道模型,将波动的参数细化到小区间,在此基础上采用改进的三维加权质心定位算法得到压埋人员三维位置的最优估计。模拟实验结果表明,该方法具有较高的定位精度,5 m×5 m范围内解算的压埋手机最大定位误差为0.3 m,平均误差为0.23 m。10 m×10 m范围内最大定位误差为0.51 m,平均误差为0.31 m。     

基于地震压埋率的在室率先验性研究

针对震后快速反应与应急救援辅助决策的需要,在分析研究地震压埋人员影响因素的基础上,建立了基于倒塌率和在室率的压埋率预估模型.以在室率为先验概率,提出了在室率区划的概念,并对全国绝大多数地方进行了在室率区划,为快速预测地震压埋人员提供了先决条件.最后,以汶川地震灾区部分中小学为例,用压埋率模型进行估计,说明在室率在压埋率中的作用和关系,证实了在室率的先验性.     

基于WiFi-蓝牙混合定位技术的震后压埋人员手机定位方法

我国地震灾害频发,快速确定压埋人员的准确位置成为震后救援工作的一大难点。文中提出的基于WiFi-蓝牙混合定位技术的震后压埋人员手机定位方法,通过在模拟的震后压埋环境周边分别部署WiFi探针和蓝牙网关,采集压埋人员携带的智能设备发射的信号接收强度(received signal strength indication, RSSI)数据,利用高斯-卡尔曼混合滤波对RSSI数据进行预处理,建立基于震后压埋环境的无线信号距离损耗模型,采用改进的加权质心定位算法解算压埋智能设备的坐标,通过评估WiFi和蓝牙定位结果可信度确定最终的定位结果。实验结果表明：单一的WiFi定位技术和蓝牙定位技术的平均定位精度分别为0.917、0.867 m,而WiFi-蓝牙混合定位技术的定位精度为0.541 m,相对于单一的WiFi和蓝牙定位技术,定位精度分别提高了41%和37.6%。     

基于人类动力学的地震压埋人员先验在室率研究

破坏性地震发生后,科学、有效地评估地震压埋人员压埋情况,是有序地开展应急救援工作的基础。人员在室率作为压埋率评估模型的主要参数之一,目前主要以作息时间区为基础以省或市为基础单元进行计算,这难以体现基础单元之下的不同市或县人员在室率之间的差异性。为解决这一问题,采用人类动力学相关原理,运用极大似然法估算人员在室率,进而形成基于人类动力学的地震压埋人员压埋率预估模型。最后以汶川8.0级地震部分受灾学校为例,进行压埋率实际评估和模型误差分析。研究表明:提出的微观在室率能更准确地反映人员在室情况具有更好的适用性;在实际评估中模型精度达到±0.13,表明模型能达到较好的预估效果,能为震后应急救援工作提供一定的参考。