城市燃气管网在地震作用下的破坏或功能丧失对城市安全、经济、生产等方面会产生不利影响。而随着抗震韧性概念的发展,燃气管网地震工程的研究已经扩展到了对抗震性能、恢复重建过程的全面关注。由于我国针对燃气管网抗震韧性定量评估与提升的研究并不多见,相关方法仍需完善,因此本文从网络系统的角度出发,充分考虑了燃气管网抗震、救灾中的多种不确定性因素与外界约束条件,提出了城市燃气管网抗震韧性定量评估流程以及抗震韧性提升方法。具体研究内容如下:（1）给出了基于蒙特卡罗（Monte-Carlo）模拟方法的城市燃气管网地震连通易损性评估流程。首先,在某设定震级下,基于地震动预测方程（GMPE）输入燃气管网各位置的地震动强度,同时采用正态分布抽样来模拟随机误差变量的分布以体现地震动的不确定性。然后,利用Monte-Carlo模拟确定燃气系统各单元的失效概率,通过震后管网中未通气的节点数量比例来定义连通性的损失指标。最后计算得到多个设定震级下损失指标的超越概率和地震连通易损性曲线。基于该流程以中国华北某城市燃气管网作为实例进行地震连通易损性分析,同时针对GMPE中不确定性的影响进行了研究。计算结果表明:地震动不确定性在评估城市燃气管网的抗震能力时有削弱作用,不可忽视其对结果的影响。（2）给出了考虑多环节不确定性的城市燃气管网三维度抗震韧性定量评估方法。首先衔接地震连通易损性评估流程,基于Monte-Carlo模拟对燃气管网震后破坏状态进行评估,再通过随机模拟修复资源分配求得燃气管网在每次模拟破坏工况下的实时修复进程,得到技术、组织、社会维度下的性能恢复曲线。重复该步骤N次,计算对应的震后性能、恢复速率、冗余程度和恢复力等指标,从而完成抗震韧性评估。基于该流程以中国华北某城市燃气管网作为实例进行抗震韧性定量评估,结果表明:案例城市燃气管网三维度下的震后残余性能大致服从正态分布,组织维度与社会维度恢复至震前75%、90%、100%性能水平的时间大致服从对数正态分布。技术维度计算结果不考虑管网连通性,所得到的性能恢复曲线接近线性,可能低估了实际的管网灾害后果;而考虑了管网连通性的组织与社会维度的性能恢复曲线受修复顺序和资源分配影响较大,更能反映出燃气系统功能受损和恢复的实际情况。（3）提出了燃气管网抗震韧性三阶段提升方法。将城市燃气管网的抗震、救灾过程分为三个阶段,基于不同的计算机优化方法对各阶段的抗震韧性进行提高。第一阶段在有限的政府资金预算下,利用自适应比例与直接比较-遗传算法（FPDC-GA）得到震前最优加固或更换管道的方案,以最大化燃气管网的抗震鲁棒性。第二阶段根据震后中断供气的用户端节点分布情况,采用多标签K近邻算法（ML-KNN）预测震后泄漏管道,计算震后优化的管道试压顺序,以达到高效率排查失效管道从而快速进入修复阶段的目的。第三阶段基于贪心策略提出一种震后管道修复顺序优化方法,以提升燃气管网功能恢复的效率。将这三阶段提升方法应用于中国华北某城市燃气管网抗震韧性提升工作中,研究结果表明:1.FPDC-GA方法将燃气管网的鲁棒性与策略性提高到政府预算限制内的最大水平;2.与随机测压顺序与基于管道经验失效概率测压顺序相比,采用ML-KNN算法可以显著改善排查泄漏管道的准确性;3.采用贪婪算法优化震后管线修复顺序,可使燃气管网性能恢复曲线以高效率的指数型函数恢复。