基于复杂性理论的城市抗震防灾规划相关评价方法研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hunterxjtu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地震是对人类生存安全危害最大的自然灾害之一。近年来,国内外强烈地震(2008年5月12日汶川8.0级地震、2010年1月12日海地7.3级地震、2010年2月27日智利8.8级地震、2010年4月14日玉树7.1级地震)不断发生,不仅造成了大量的人员伤亡和经济损失,而且也造成了城市的破坏,严重影响了城市可持续发展。21世纪初,随着我国城市化进程进入关键阶段,考虑到我国严重的历史地震灾害背景,城市所面临的地震安全形势也日益严峻,通过抗震防灾规划保障城市的抗震安全,科学、和谐、可持续发展已经极为迫切。随着《城市抗震防灾规划标准》,《城镇综合防灾规划标准》和《城镇防灾避难场所设计规范》等新一批国家技术规范标准的逐步颁布实施,我国进入了新一轮的城市抗震防灾规划的研究和编制时期。因此,开展城市抗震防灾规划相关支撑技术研究具有重要的理论意义和工程应用价值。   城市抗震防灾规划作为一个复杂的系统,基础研究包含了城市用地抗震与土地利用防灾适宜性评价、建筑物抗震性能评价、基础设施抗震性能评价、防止地震次生灾害评价、避震疏散规划以及城市抗震防灾能力综合评价等多个专题。由于研究内容涉及面较广且具有多学科交叉的特点,因此构建和完善城市抗震防灾规划这一复杂系统的评价理论与方法体系,极具挑战性。   基于此,本文以复杂性理论为基础,立足于建立完整的支撑城市抗震防灾规划相关评价的新方法体系,选取当前城市抗震防灾规划相关评价研究中若干关键问题,主要做了以下几个方面研究:   (1)用地抗震与防灾适宜性评价:考虑场地土模糊性和随机性特征,建立了基于二维多规则云模型定性推理的场地连续化分类方法,克服了场地分类与特征周期或反应谱的粗糙、跳跃与不连续性等问题;为解决主要影响因素限定性问题,提出了基于GD—FNN的土地利用防灾适宜性评价模型和分析技术路线,并编制了可视化操作界面计算程序。   (2)建筑物抗震性能评价:考虑基于性能设计的位移和能量等多种因素,建立了基于集对分析理论的重要建筑物结构地震损伤综合评估方法;考虑建筑物震害范例库动态变化的特点,建立了基于范例推理的群体建筑物震害预测方法。   (3)生命线系统抗震性能评价:研究了多因素共同作用下基于人工神经网络模型和正交试验组合的地下管道抗震性能影响因素敏感性分析方法;通过足尺试验,研究了承插式埋地给水管道接口抗震性能相关参数,并探讨了基于规范的地下管道抗震可靠性指标的优化算法,为地下管道抗震设计提供了基础。   为解决基础资料信息残缺或数据繁杂,存在大量冗余信息和噪声数据干扰等问题,分别建立了不完备信息条件下基于粗糙集的生命线工程震害预测方法和冗余信息条件下基于粗集-神经网络耦合的生命线工程震害预测方法;同时,利用属性层次模型和数理统计方法建立生命线工程地震风险指数实用算法。   针对大型生命线网络可靠度求解存在的NP—Hard问题,利用直接不交化和信息交互式发送的思想,基于宽度优先和最短距优先的网络拓展原则,提出了一种生命线工程网络抗震性能评价的直接不交最小路算法,并编制了可视化界面计算程序。   (4)地震次生灾害危险性评价:考虑城市规划影响因素,从地震次生火灾危险性、易损性和防灾减灾能力三个层面建立了地震次生火灾风险综合评价技术;同时,构建了基于GA、K-CV和PSO三种优化支持向量分类机(SVC)参数的地震次生地质灾害危险性评价方法和基于模糊积分信息融合的地震次生地质灾害危险性区划多分类器模型,提高了地震次生地质灾害危险性区划的准确性。   (5)城市避震疏散规划:系统地建立了综合多准则决策的避震疏散场所选址的时间满意覆盖模型、模糊多目标避震疏散优化分派模型和震时不确定环境下交通最优路径选择随机模型,为城市避震疏散规划提供了理论支撑。   (6)城市抗震防灾能力评价:从城市局部和整体角度为出发点,建立了基于NACA的城市地震灾害风险定量评价普适模型和基于SA-PPE耦合模型的城市灾害综合承载能力评价方法。
其他文献
随着我国交通事业深入全面地发展,钢管混凝土拱桥将会在我国得到更广泛的应用,已建的大批桥梁面临着日常管养和状态评估等问题,本文基于结构计算和荷载试验的方法对丫髻沙特大桥
本文在总结轻骨料混凝土和橡胶集料混凝土研究现状的基础上,针对橡胶-浮石复合轻集料混凝土的物理力学性能进行了系统的研究,对橡胶和浮石轻集料的性能及其对混凝土的影响进
随着国民经济和社会的发展,水资源短缺问题日益成为人们关注的焦点。尤其是近二十年来,我国的工业化和城市化的进程突飞猛进的发展,消耗了大量的水资源。解决水资源不足的主
火灾对钢结构的主要影响是使钢材软化,而爆炸产生的应变率效应是使钢材强度提高,两种作用效果相反,两者的共同作用增加了钢结构柱稳定分析的难度。本文采用有限元软件分析钢结构
裂隙岩石的化学渗透与应力耦合过程的长期行为研究是岩石力学领域国际最前沿的课题之一,也是核废物地质处置、能源地下储存、二氧化碳地质封存、地热开发、石油开采以及坝基
学位
随着桥梁的墩高和跨度的不断增加,温度对桥梁的影响也日益显著,但目前对桥墩的日照温度荷载研究较少,各国规范不仅在温度梯度模式上存在较大分歧,同时也缺乏桥墩日照温度荷载的规
伴随着世界上大型水利水电工程、采矿工程以及核废料储存工程的建设,许多国家开展了深部岩石力学问题的研究。室内试验和现场观测表明,岩石的破坏过程与扩容密切相关,理解岩石的
近些年,钢结构被广泛用于大型工业、民业以及公共建筑设施中,但随着结构使用时间的延长,超负荷使用等问题的出现,使其出现损伤、失效等相关危害越来越多。因此,钢结构损伤检
软弱地层隧道,特别是软土隧道,采用暗挖方法修建时,由于地层稳定性能差,施工条件困难等因素,往往需要采用各种有效的措施对地层进行预加固处理,改善其工程物理力学性能,才能满足工程
人工水平冻结作为我国沿海地区地铁隧道施工中经实践证明的一种有效的地层加固辅助工法,目前已泛应用到城市地铁工程建设中,随着我国城市轨道交通的快速建设,必将具有更加广