城市路网是震后紧急救援、人群疏散和物资运输的通道,对城市地震救灾至关重要,有必要发展城市路网震后性态的评估方法。由于城市路网为不规则网络,其不规则性介于规则网格和随机网络之间,难以获得震后路网性态的解析解。同时,地震动输入、道路基础设施单元结构破坏和临街建筑物倒塌破坏均具有随机性,需要考虑各随机因素对路网震后性态的影响。为此,本文考虑各随机因素对震后路网性态的影响,发展了城市路网震后性态评估方法,并与网络科学中连通性和巨连通分支存在性的临界值进行对比,为城市路网的抗震分析提供参考依据。本文具体研究内容如下:首先,考虑道路单元破坏和临街建筑倒塌抛物,进行城市道路系统抗震分析的网络建模。定量分析道路单元破坏和建筑倒塌抛物对道路通行的随机影响,根据路网模型计算路网中各边的通行概率。以河北省张家口市市区道路系统为研究对象,进行路网建模。然后,采用蒙特卡洛模拟方法,考虑各随机因素的影响,模拟城市路网地震破坏和震后性态。用边通行概率、分支数、最大分支直径比、最大分支节点比、分支医疗救援功能和巨连通分支判断指标κ作为性态指标,定量评估震后路网性态。最后,依据性态指标的模拟结果,统计张家口市市区路网的地震破坏状态,并与网络科学中连通性和巨连通分支的存在性理论进行对比,验证了莫洛伊-里德准则在路网抗震分析中的适用性。研究发现,相同地震强度作用下,路网满足分支医疗救援功能的概率要大于路网的连通概率。同时,网络科学中判断巨连通分支存在性的莫洛伊-里德准则适用于城市路网抗震分析,可以应用到震后路网性态评估中,本文研究可为城市路网的抗震分析提供参考依据。