地震历来是严重危害人类社会发展的自然灾害,每一次强烈地震的发生都会给人类社会带来不可避免的巨大损失。随着社会的发展,城市化进程的推进,当地震发生在城市或城市周边时,将会给城市带来巨大的灾害,造成不可估计的损失及人员伤亡,此外,地震更会破坏甚至摧毁一个城市的经过多年发展建设的重大基础设施、以及各类生命线工程。因此,研究城市重大基础设施,包括生命线工程的抗震防灾能力对城市的发展和人类的生存具有十分重要的意义,同时也可以为城市基础设施防灾减灾的规划和设计提出重要指导和要求。本文采用灰色关联分析及专家咨询等方法,基于众多地震损失数据,建立了城市重大基础设施抗震防灾能力的评价体系,提出了城市重大基础设施抗震防灾能力的评价方法,为评估城市基础设施抗震防灾能力提供方法,也为指导城市基础设施抗震防灾提供帮助。首先,本文对地震灾害进行了简单的介绍,以历年发生的重大地震灾害为背景,分析了地震对城市重大基础设施造成的影响。然后阐述了建立城市重大基础设施抗震防灾能力评价方法对评估城市基础设施抗震防灾能力的重要意义,并对国内外的研究现状进展进行了回顾,梳理出城市重大基础设施抗震防灾能力评估的发展过程。本文第二章基于历史地震数据,分析了地震对城市重大基础设施地震造成的灾害情况,同时对城市发生的地震灾害的特点进行了总结,主要包括:地震灾害的严重性、地震灾害的复杂性、以及地震灾害的连锁性,分别表明地震灾害对城市基础设施具有非常强大的破坏力,地震灾害可能会引发其他次生灾害,对城市重大基础设施造成二次破坏。其次,本章对城市基础设施灾害情况进行了分析,通过回顾历史上发生的几次大地震,考虑六类不同的城市重大基础设施,即电力系统、交通系统、通信系统、供水系统、供气系统和城市综合管廊,总结了城市基础设施不同系统发生破坏的具体情况。由于城市地下综合管廊的兴起和广泛应用,本章最后部分对其发展历程进行了介绍,并分析了其在地震下可能受到的灾害情况。第三章采用灰色关联方法,基于历次地震灾害的统计数据,分析了不同影响因素对地震灾害造成的基础设施损失及建筑物损失的影响。考虑的影响因素包括:地震震级、地震震源深度、地震发震时间、烈度大于等于7度的面积、灾区人口密度、受灾人口总数、灾区城市生产总值和灾区人均生产总值,比较全面的涵盖了地震自身的因素、地区震害情况、地区社会发展情况等。由灰色关联序分析结果可以看出,受灾人口总数对基础设施损失影响最大,接着依次为灾区人均生产总值、烈度大于等于7度的面积、发震时间、地震震级、震源深度、灾区城市生产总值,对基础设施损失影响最小的为灾区人口密度;与城市重大基础设施损失相同,受灾人口总数对建筑物损失的影响也是最大的,而排在受灾人口总数之后的依次为烈度大于等于7度的面积、灾区人均生产总值、地震震级、灾区人口密度、震源深度、灾区城市生产总值,对建筑物损失影响最小的为发震时间。本文第四章基于灰色关联分析得到的信息,通过选取合适的评价指标,建立起评价城市重大基础设施抗震防灾能力的体系。评价体系主要指标包括社会监测预报能力、社会经济能力、应急救援与恢复能力,以及基础设施自身抗震防御能力。选取的评价指标既有震前预报能力,震时建筑抗震能力,也包括了震后救援、救灾能力,涵盖了地震发生前、发生时,以及发生后等诸方面因素。地震监测与预报能力可以通过城市地震台站的数量或者密度,以及地震前兆观测手段的多少来评价;社会、经济能力是一个全面而复杂的能力指标,可以通过总体国内生产总值和人均的国内生产总值来衡量一个城市的经济发展水平;应急救援与恢复能力则可以通过生存持续、政府区域管理能力等方面来定量体现;而基础设施自身抗震防御能力反映了基础设施自身在地震下的表现。根据基础设施的不同子系统,基础设施自身抗震防御能力可分为供电、供水、供气、通信、交通和其他部分。这些子系统的抗震防灾能力可以根据建筑物是否经过抗震设计、线路是否冗余度较高等来定量评价本文第五章基于上一章建立的评价体系,通过选取合适的系统层及状态层指标,本文提出了评价城市重大基础设施抗震防灾能力的方法。通过专家咨询等方式得到社会监测预报能力、社会经济能力、应急救援与恢复能力、基础设施自身抗震防御能力四个系统层的相对权重分别为0.118、0.155、0.305、0.402,可以看出基础设施自身抗震防御能力对城市基础设施抗震防灾能力影响最大。而在基础设施各项子系统中,供电、供水、供气、通信、交通、其他六项的相对权重分别为0.345、0.103、0.035、0.207、0.241和0.069,由此可以知道,供电系统对基础设施自身抗震防御能力影响最大。本章最后以南京市和盐城市为例,基于两座城市基础设施现状,通知查阅数据、实地调查等方式对其重大基础设施抗震防灾能力进行评价,得到其抗震防灾能力值分别为0.79和0.68,而考虑到不同城市应具有不同的评判标准,因此根据不同城市类别抗震防灾能力评级标准认为南京市和盐城市的重大基础设施抗震防灾能力均达到较高水准。本文建立了城市重大基础设施抗震防灾能力的评价体系,提出了城市重大基础设施抗震防灾能力的评价方法,旨在为评估城市基础设施抗震防灾能力提供一个较合理的方法,为指导城市基础设施抗震防灾提供帮助。