中国大陆地震风险分析模型研究(Ⅱ):生命易损性模型

通过比较研究前人的工作成果,采用陈颙等人提出的宏观易损性分析思路,完善了该分析方法的人口和GDP分配方案,同时考虑了前人忽略了的人员死亡率为0时的特殊情况,在收集大量灾害性地震资料的基础上,拟合出了新的地震生命易损性模型.通过和云南省县级尺度上建筑物易损性分类清单法预测结果相对比,证明本文建立的地震生命易损性模型是合理可行的,在地震灾害损失预测和地震应急工作中都具有实际应用价值.     

山西地震灾害人口易损性影响因素研究

提高地震灾害快速评估结果的精度,对提高政府地震应急的能力具有十分重要的意义。在人口密集区,中强地震往往造成重大的人员伤亡。地震灾害人口易损性指的就是某地区地震灾害发生后可能造成的人口的损失程度,地震灾害人员易损性的影响因素有很多。对人口分布、人口迁移和老幼人口比例3个影响因素进行探讨,提出科学掌握人口的分布规律,提高数据的准确性,为地震灾害人员伤亡预评估模型打下良好的基础。     

基于破坏形态的重力坝地震易损性研究

大坝的地震风险分析是评价和改进大坝抗震安全度的有效工具.大坝的地震易损性是指大坝在给定地震荷载作用下发生各级损伤的条件概率,是地震风险研究（地震危险性分析、地震易损性分析、地震灾害损失评估）的3个主要组成部分之一.在考虑混凝土材料细观层次非均匀性影响的基础上,通过对碾压混凝土重力坝强震损伤破坏形态和过程的大量数值模拟,总结提炼了重力坝的典型震害形态,并据此提出了重力坝的五级震害等级划分标准.结合大坝设计地震超越概率,提出了大坝易损性分析方法,给出了金安桥重力坝挡水坝段的地震易损性曲线.研究结果可为混凝土重力坝的抗震设计和加固决策等提供参考.     

基于设施易损性的变电站地震经济损失快速评估

将构成变电站的设施分为室外高压电气设备、室内设备和房屋建筑3类,根据这3类设施各自的易损性、损失比和资产量,分别进行经济损失评估,以此得出变电站地震经济损失值.对于4种不同电压等级变电站,建立了具有各类设施资产信息、仅有总资产信息、无任何资产信息3种不同详实程度数据下,变电站基于设施地震易损性的经济损失快速评估方法.使用本评估方法对四川省国家电网93座变电站进行了汶川地震经济损失评估试算并与实际地震损失统计值进行了对比.结果表明,本评估方法的结果较为合理可信,评估方法可操作性强.     

非结构构件的地震损失概率评估模型

当前的抗震设计方法并不能有效地控制非结构构件的地震损坏,由此造成巨大的经济损失.文中考虑地震易损性曲线生成和地震损失率评估过程中的不确定性因素,以地震易损性参数和地震损失率参数作为地震损失评估过程中的基本随机变量,分析了各基本随机变量取不同变异系数时,非结构构件地震损失率变异性的变化.进而通过经验拟合的方式,建立了非结构构件地震损失率的概率评估模型.基于建立的概率评估模型,一旦确定非结构构件的地震响应参数值,即可计算位移敏感型和加速度敏感型非结构构件地震损失率的均值和标准差.研究结果表明:非结构构件的地震损失率曲线随层间位移角和楼面加速度的增加,离散性逐渐增大,但最终趋于稳定.严重破坏(LS)和倒塌(CP)性能点的地震易损性参数和地震损失率参数的变异性对非结构构件地震损失率曲线的变异性影响显著.研究结果可为非结构构件的地震损失评估提供概率依据.     

贵州剑河5.5级地震研究

2015年3月30日9时47分,贵州省黔东南苗族侗族自治州剑河县(东经108°48',北纬26°36')发生5.5级地震,震源深度7 km。这是贵州省1949年以来震中在本省的震级最大的一次地震。地震只造成1人受伤,造成直接经济损失5亿多元。地震灾害损失相对较小的主要原因是地震震动持续时间短、震中区木结构房屋较多等。震中100 km2范围内,有多条近北东向活动性断层存在。水库可能对地震的发生有诱发作用。     

基于构件的RC连续梁桥地震体系易损性分析

提出了考虑各构件(桥墩、支座、桥台)地震响应相关性的体系易损性计算方法.首先利用均匀设计得到56个结构-地震样本对,得到各构件的地震响应;其次通过Matlab计算得到联合概率地震需求模型(JPSDM),并计算出对应的各构件能力样本;最后借助蒙特卡洛抽样(MCS)得到桥梁结构体系易损性曲线.以一座3跨连续梁桥的非线性Opensees模型为例,结果表明不考虑构件相关性的体系易损性会带来较大误差.     

地震破坏与经济损失快速评估精细化方法研究

为使地震经济损失评估结果准确可靠,以中国南北地震带区域为例,将公里网格作为评价单元,针对无翔实的公里网格建筑分布数据的情况,通过对抽样调查数据进行统计,建立了南北地震带不同地区城市、县城、乡镇、村庄的房屋建筑面积比例分布模型,集成不同区域各类农居结构易损性矩阵和城市中不同基础烈度设防的各类建筑结构的地震易损性矩阵研究成果,考虑生命线工程的地震损失,和不同地区各类房屋的造价差异性,在此基础上建立了地震破坏和经济损失快速评估的精细化计算方法.对汶川地震经济损失进行了试算,并与几家风险咨询公司计算的快速评估结果进行了对比.结果表明,本方法的快速评估结果最接近政府部门实际统计得到的经济损失值.建立的方法操作性强,可用于地震破坏和经济损失快速评估.     

基于风险的桥梁多灾害下合理冲刷深度研究

为了在桥梁设计和评估中充分考虑多灾害影响,基于一致风险原则,提出桥梁在考虑冲刷和地震联合灾害作用条件下的分析框架,开展了考虑地震灾害的合理冲刷深度研究.首先对桥梁进行考虑冲刷的地震易损性分析,获得结构的易损性曲线和易损面;根据两种灾害的危险性模型,获得不同给定冲刷深度下失效概率与冲刷深度的关系及联合失效概率.然后将联合失效概率所对应的冲刷深度作为两种灾害组合时的合理冲刷深度,进一步与设计冲刷深度比较,得到地震和冲刷多灾害下桥梁设计中所需要的冲刷荷载组合系数,并以一悬索桥为例说明分析过程.文中方法有效考虑了桥梁整体风险和经济性,可为地震和冲刷联合灾害作用下不同类型和大小的桥梁的探索分析提供基础.     

基于整体风险分析法的地震荷载作用下地下管道易损性评估

地下管道的易损性评价是生命线地震工程风险评价体系的重要研究内容.基于整体风险分析法构建地下管道评估模型,进行致灾因子筛选,建立管道风险评估图,最终获得地震荷载作用下地下管道易损性估计值的计算公式.并对海城及丽江地震中的地下管道进行实例验证,评价结果与实际情况有较好的一致性,能有效地解决地震中地下管道易损性的综合评价问题.     

非工程因素对城市地震灾害损失影响评价方法

首先提出了除工程性因素以外 ,共有 5项因素影响城市的地震灾害损失 ,分别为地震危险性评价能力、地震监测预报能力、社会经济防灾能力、非工程减灾能力及应急和恢复能力 ;然后建立了这些因素影响城市地震灾害损失的指标体系 ;最后给出了这 5项因素对地震灾害损失的影响评价方法 .     

基于DEA模型和生产函数的泥石流易损性评价

利用DEA模型对武都区的泥石流易损性进行评估,并将投入产出的思想进一步延伸到C-D生产函数中,对函数进行回归分析估计参数,完善函数后得到易损性的评价结果.将DEA模型和生产函数的评价结果与历史灾情损失作对比分析,确定生产函数结果更具可靠性.得出系统的敏感性对于灾害损失的贡献率高于系统的暴露性的结论,因此不合理的人类活动是造成区域易损性的重要原因,据此对如何减少区域的易损性提出了参考性意见.     

基于概率密度演化理论的地震概率安全评估

基于概率密度演化理论,通过引入随机地震动模型,可以获得某一场地在一定时期内遭遇不同地震动强度的超越概率,并且有望解决地震易损性分析中如何选择地震动的关键问题.在此基础上,通过调幅随机地震动模型的基底幅值参数,并与地震易损性研究中的增量调幅思想相结合,可以获得工程结构在遭遇不同超越概率的地震作用时,结构性能达到各极限状态的超越概率.这一将地震易损性曲线的地震动强度度量指标赋予概率意义的工作,可以避免以往采用不同地震动强度度量指标时,由于计算方法的不同,生成的地震易损性曲线具有较大不同的缺点.这一工作,进一步与基于性能的地震工程全概率决策框架相结合,可为工程结构的地震概率安全评估提供坚实的理论基础.     

地震应急基础数据库的创建及应用

地震应急指挥基础数据库可以支持地震直急灾害损失评估系统正常运转,快速评估地震发生区域灾害造成的经济损失和人员伤亡情况,并可迅速提供地震发生地区的地震灾害背景数据、灾害相关因素数据、社会经济统计数据,以往地震灾害及救灾案例等,让救灾指挥决策者了解地震灾害影响,估计灾害发展趋势,做出灾害规模判断。     

青海Ms≥6.0地震未来趋势判断——基于可公度方法的研究

在掌握青海省17次历史地震数据后,从时间对称性方面研究该区域地震发生规律,分析地震发生的可能时间,从而为青海地震灾害的监测提供一定的依据。应用三元、四元、五元可公度方法,对青海近40年来6.0级以上的地震分析得到：未来10年内,青海省Ms≥6.0级地震信号在2015年较强,有发生6级以上地震的可能。     

准噶尔盆地南缘吐谷鲁、安集海构造剖面平衡地质检验

吐谷鲁构造、安集海构造分别位于准噶尔盆地南缘第二排背斜带与第三排背斜带上 ,TGN- 961 5地震测线与 AGH- 1 5地震测线由南向北分别横穿吐谷鲁构造、安集海构造。通过对地震剖面的构造解释 ,运用平衡地质剖面的恢复法 ,对 TGN- 961 5地震测线与 AGH- 1 5地震测线变形剖面进行了平衡检验 ,其结果都在误差范围内 ,表明解释方案是合理的。通过变形剖面与复原剖面的对比 ,得出剖面缩短率分别为 1 8.3%与 7.0 3%。     

云南地震灾害对经济发展的影响研究

采用云南省1991年至2015年发生的5级以上地震灾害数据,分析地震灾害对云南省经济发展的影响情况.首先运用描述性统计分析证实了云南省地震灾害具有发生频率高,震级强度大,损失较严重,波及范围广的特征.同时经过分析得到了云南省地震灾害主要发生在中部、西部与东北部地区的分布特点.其次,通过运用岭回归模型分析发现,地震灾害对云南省地区生产总值产生了显著影响,在一定程度上影响到了当地的经济发展.随后,通过运用灰色关联度分析法分析了地震灾害造成的直接经济损失、政府投入的救灾资金以及地震发生的次数对云南省全社会固定资产投资的影响,根据计算的关联度大小进行了排序.最后,依据以上实证研究结果提出了相应的应对策略,希望能为云南省未来的防震减灾工作与经济发展提供参考依据.     

建筑工程一切险承保自然灾害的风险分析

在建工程具有灾害易损性高、处于风险中的资产价值随着建设进度逐渐增加的特点.将巨灾风险评估模型与在建工程价值渐增性的特点相结合,提出了建筑工程施工期自然灾害风险分析方法,并以地震灾害为例,阐述了风险分析方法的应用过程.风险分析结果可以作为确定建筑工程一切险保费的依据.     

大震铁路桥涵震害损失评估方法

调查统计并分析了唐山地震和汶川地震中铁路桥梁的震害情况,提出了适用于震后铁路桥梁震害的应急评估方法;基于铁路桥梁的地震易损性评价,选取了典型的震害影响因素;采用最小二乘法,建立了用于计算混凝土铁路梁式桥震害指数的统计回归模型;提出了评价地震破坏等级的经验公式、经验系数及评判指数,并对铁路桥梁的震害损失比进行了专门研究;结合工程实例,给出了震后铁路桥梁震害损失评价的过程和步骤.     

基于社会力模型的教室内地震疏散仿真

模拟地震灾害下人员疏散,可以为地震疏散提供理论依据,减少地震人员伤亡。本文根据2013年雅安7.0级地震发生时名山中学某一教室的逃生录像,在社会力模型的基础上引入恐慌因子和各项异性因子,建立了改进的社会力疏散模型,并利用布谷鸟算法对疏散模型的参数进行优化,地震疏散模拟结果与实际的逃生录像对比分析表明：改进的社会力疏散模型可以真实反映地震情况下教室内人员疏散过程,包括人员疏散时间和人员在不同时刻的位置分布,对地震疏散的研究具有重要价值和意义。疏散模型的参数优化分析结果表明社会力模型的主要参数均会对人员疏散仿真结果造成影响。