湖北省自然灾害社会脆弱性综合测度及时空演变特征

基于社会脆弱性的理论内涵,结合自然灾害的社会属性,以湖北省12个地级市为研究对象,从敏感性和应对能力两方面着手,利用相关分析和主成分分析筛选出13个关键指标,运用熵权-模糊综合评价法测度2001—2016年湖北省12个地级市自然灾害的社会脆弱性,并在此基础上运用数理分析工具和ArcGIS空间分析技术,探讨了湖北省各地级市自然灾害社会脆弱性的时空演变特征。结果表明:①从空间层面上看,湖北省自然灾害社会脆弱性存在明显的"梯度化"和"极差化"的空间分异特征,呈现"东高西低"的分布格局,整体处于自然灾害中度脆弱性状态;②从时间层面上看,湖北省自然灾害社会脆弱性多以波动递减为主,呈现出"由区域大差距、高社会脆弱性向区域小差距、低社会脆弱性格局演变"的趋势。该研究可为湖北省区域综合防治减灾规划、韧性城市规划及可持续发展提供理论和实践依据。     

随机地震作用下BRB加固既有结构的可靠度分析∗

随着服役年限的增加,既有结构会出现材料力学性能经时退化。为精细化分析随机地震作用下既有结构及其加固后的安全性,利用非平稳地震动过程的降维模拟,并结合基于概率密度演化理论和等价极值分布的首次超越破坏可靠度分析方法,以层间位移角为评价指标,制定了3 种在不同位置布设人字形BRB 的加固方案。根据随机地震作用下BRB 加固既有结构的动力可靠度来确定3 种方案中的较优者。同时,依次用V 字形和斜支撑替换较优方案中的人字形支撑,并对比分析它们的动力可靠度,以寻找最优随机非线性振动控制的BRB 布设位置和支撑形式,为维修加固及抗震设计提供更为合理的途径。结果表明：本文方法为既有结构及其加固结构的抗震可靠度精细化计算提供了新途径,BRB 的不同布设位置及支撑形式能在一定程度上提高既有结构的动力可靠性。     

给定地震场景下的随机地震动降维模拟∗

建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766 条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型（GPRM）,并采用K-fold 交叉验证法,验证GPRM 预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟。数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性。这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础。