基于模糊数学的震后建筑火灾危险性评估模型研究

震后建筑火灾涉及因素多,传统评估模型忽略了建筑截面温度变化与建筑形变程度的影响,导致评估准确度较低。为解决此问题,通过模糊数学方法建立震后建筑火灾危险性评估模型。在建立判断矩阵的基础上,获取评估模型权重,确定隶属度矩阵;通过确定震后建筑火灾后截面温度变化评估的因素集与评语集,进行单因素评判,为评估因素集中的因素赋予权重,实现一级模糊评估;再将一级评估结果作为二级评估的单因素评估,结合模糊数学分析完成对震后建筑火灾危险性的评估。实验中以建筑横梁截面温度变化与形变程度为指标,对震后建筑火灾危险性进行评估。实验结果表明,采用所提模型进行危险性评估,震后在发生火灾时建筑结构受到火灾影响,横梁截面温度越高,导致形变程度越大,危险性更高,模拟实验结果与实际情况更加接近,所提模型评估精度高。     

LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用

当前震后建筑经济损失评估模型得到的震后建筑经济损失评估精确度、效率低,针对单一神经网络易产生局部极值等问题,对神经网络方法进行了改进,提出LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用。输入样本要素为影响震后建筑经济损失的5项因素,输出样本是震后建筑经济损失评估结果,在此基础上采用LM-BP神经网络将训练转化成最小二乘问题,结合LM算法重新定义隐含层节点数量,构建基于LM-BP的神经网络震后经济损失评估模型,采用该模型获取最优震后建筑经济损失评估结果。仿真实验结果表明,所设计的评估模型最小评估误差为0.1%,相比同类模型具有高精确度的优势,是一种可靠的震后建筑经济损失评估模型。     

基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法研究

评估钢筋混凝土结构抗损性具有重要工程意义,但目前以单因素叠加为基础的评估方法误差较大。为解决此问题,提出基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法。以Park-Ang地震损伤模型为前提,引入正规化累积耗能参数,得到建筑结构层间损伤表达式,加权平均获取震后建筑结构整体损伤值;利用有害层间位移角参数计算震后结构层间位移角;将获取的结构整体损伤值、层间位移角作为多因素论域,进行多元模糊结构抗损性评估,选取模糊损伤评估数学模型与隶属度函数,克服单一因素影响,计算判别因素权重与结构综合损伤指数,根据结构抗损性能判断规则得到建筑结构抗损性所属标准。经实验测试验证:基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法精确度大于95%,评估精确性高,是一种有效的钢筋混凝土结构抗损性评估方法。     

三维测量光流恢复算法结合BIM对震后建筑倾斜度测量的研究

震后危险建筑倾斜度的移动测量过程较为复杂,常规测量方法会存在对称偏差。为了提高震后危险建筑倾斜度测量的准确性,设计三维测量光流恢复算法结合BIM的震后建筑倾斜度测量方法。采用BIM技术采集并整合全部建筑倾斜度信息,构建危险建筑信息模型;采用三维测量光流恢复算法获取所构建建筑信息模型内多个目标特征点,设计震后危险建筑倾斜度的三维测量模型。仿真实验说明,所提方法测量震后危险建筑三维坐标值误差率均小于0.4%,平均评估时间仅为2.5 s,说明该方法可提高建筑倾斜度评估效果。     

建筑物震后火灾发生与蔓延危险性分析的概率模型

本文探讨了建筑结构物震后可能发生的次生火灾的不确定性,给出分析的基本思路,提出了与建筑结构地震破坏状态相关的次生火灾发生和蔓延的危险性概率模型。通过对相关参数的初步量化分析,结合城市防灾工作中广泛使用的地理信息系统,给出了用于城市建筑物震后可能发生火灾或使火灾蔓延的危险性分析和次生火灾高危险区域的确定方法。     

基于GIS平台的地震滑坡危险性快速评估方法的初步研究

地震滑坡是大陆内部山区一种最为常见的地震次生灾害类型。本论文基于Arc GIS平台开发了地震滑坡危险性快速评估模块,实现震后1 h内地震滑坡危险性的评估,为震后应急求援提供一定的决策依据。本论文选取地震烈度、坡度、坡向、高程、水系距和断裂距6个参数作为地震滑坡影响因子,通过对历史地震滑坡数据进行统计分析,确定影响因子的分级量化标准,在GIS平台对影响因子数据进行一系列的数据处理,完成影响因子的量化赋值。采用层次分析法,确立各个影响因子的权重,并建立地震滑坡危险性评估数学模型。在此基础上,基于Arc GIS平台开发了地震滑坡危险性快速评估模块,可在震后1 h内获得评价区的地震滑坡危险性分布的公里网格数据。最后,以2013年四川省芦山县7.0级地震对评估模型进行了验证。结果表明,评估结果与实际滑坡点的分布基本符合,基于GIS的地震滑坡易发性快速评估模型是可靠的。     

基于G1S确定城市地震次生火灾高危区方法的研究

本文采用建筑物震后火灾发生与蔓延危险性分析的概率模型,给出建筑结构在地震破坏状态下的次生火灾发生的概率。通过综合分析其它影响因素,给出判定城市地震次生火灾发生的高危险区的方法。并在GIS(Geograpllic Information System)下实现对城市地震次生火灾高危险区的划分。     

基于震害的地震次生火灾高危害区模型研究

本文以区域内工程结构(建筑物、交通设施和供水设施等)的地震破坏为基础,综合考虑小区建筑密度、人口密度、可能引发地震次生火灾的着火点密度、建筑类型、消防设施状况、消防站点到达时间和小区内道路密度等影响地震次生火灾发生和蔓延的因素,利用层次分析方法对这些影响因素进行量化,建立了小区地震次生火灾高危害小区评价模型。该模型的建立对于城市小区的地震次生火灾危险性评估提供了切实可行的评价方法,对城市小区日常防火安全也有一定的参考价值。     

基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估方法研究

建筑砌体结构抗震性能评估,对建筑结构安全的稳定性至关重要。本文从四个方面分析建筑砌体结构抗震性能提升的条件,根据建筑结构的抗震性影响因素,评估抗震能力。构建建筑砌体结构抗震性能的评估BIM指标体系;利用BIM模型中的三角模糊数,定量计算建筑砌体结构抗震性能指标的模糊判断矩阵,得到建筑砌体结构的三角模糊数值,分析筑砌体结构抗震性能指标的单排序情况,结合对建筑砌体结构抗震性能评估体系指标权重系数和单项得分的计算,实现基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估。结合模拟建筑实例分析,利用建筑结构倒塌概率测试建筑砌体结构的抗震性能,并利用评估结果与实际评估结果的拟合度测试提出方法的准确性。实例结果证明,能够准确的得到抗震性能的评估结果。     

震后建筑进度BIM估计模型改进

传统震后建筑进度BIM估计模型,未考虑精益管理对建筑施工的影响,造成建筑成本浪费较多,影响后期建筑施工进度。本文构建基于BIM和精益管理的震后建筑进度评估模型,根据模型细分震后建筑进度评估过程,在此基础上根据BIM实施三维算量,采用进度计划编制子模型获取各分项工程量,确定建筑施工的主要进度计划,实现对建筑进度计划的编制;通过虚拟施工和现实施工两条主线,利用进度控制子模型实现对施工状态的模拟和精益管理。以此为基础,进行挣值分析比较计划施工成本、实际施工成本和挣值曲线,获取震后建筑的施工进度与成本情况。实验结果说明,本文构建的模型可对震后建筑进度和工程成本进行精准估计,能够减少成本浪费。     

Analysis of Tectonic Conditions for Strong Earthquakes and Prediction of Seismic Risk of Seismogenic Fault Zones in the Northern Part of North China

The tectonic conditions for strong earthquakes are complicated in various aspects.The genetic conditions for strong earthquakes were studied from the angle of various disciplines.About 20 conditions belonging to different fields have been described by predecessors.In this paper,the authors try to study and evaluate all the tectonic condition factors for strong earthquakes by the methods of fuzzy mathematics and hierarchical analysis.Taking the northern part of North China as an example,the authors make a comprehensive digital analysis of all the quantitative and semi-quantitative tectonic factors.The credibility values of all strong earthquakes with different magnitudes are given after statistical analysis and calculation.Forty-one fault zones in the study region are quantitatively analyzed,and the potential seismogenic fault zones,maximum magnitude,and risk of earthquake occurrence in the near future are assessed.The result of synthetic evaluation,based on all tectonic conditions of different categorie     

基于复杂网络的建筑物强震下抗毁性估计模型

城市所处的地震危险性环境和城市建筑物的易损性是影响复杂网络建筑物强震环境下抗毁能力的关键因素。由于现阶段对建筑物抗震抗毁能力的评定仍存在一定困难,对建筑物震害程度测评只能通过强震之后建筑物受破坏的程度进行评估,且评估结果不够精准,因此提出基于复杂网络的建筑物抗震能力的评估方法。考虑到地震中的危险性因素,以地面峰值加速度为参数对强震环境下复杂网络建筑物抗毁性进行测评和分析,在此基础上提出对复杂网络下建筑物的防震抗毁能力进行评估的相对建筑物抗震性能指数,并结合建筑物抗震能力评估标准确定其抗震能力水平;再进行仿真实验加以测量,并结合震害经验,证实该方法的有效性。     

Assessment of potential strength of an induced earthquake by using fuzzy multifactorial evaluation

The potential strength of an induced earthquake depends on a series of factors at different levels. It can be effectively assessed and predicted by using the method of fuzzy multifactorial evaluation from a fuzzy set theory. As an illustration of the above-mentioned method, this paper has applied the method to assessing the potential strength of induced earthquakes due to water reservoir.     

Foreword

Destructive earthquakes have caused great damage in China and the United States and collapsing buildings have caused many deaths and injuries. The field of earthquake engineering studies earthquake hazards, the occurrence of earthquakes of various magnitudes, the nature of the ground shaking during an earthquake, the vibration of structures during earthquakes, the strengthening of existing structures and the design of new structures to be earthquake resistant, and finally, how to cope with earthquake damage and restore a city to normal functioning.     

Retrospection on the Conclusions of Earthquake Tendency Forecast before the Wenchuan M_S8.0 Earthquake

The reason for the failure to forecast the Wenchuan M_S8.0 earthquake is under study, based on the systematically collection of the seismicity anomalies and their analysis results from annual earthquake tendency forecasts between the 2001 Western Kunlun Mountains Pass M_S8.1 earthquake and the 2008 Wenchuan M_S8.0 earthquake. The results show that the earthquake tendency estimation of Chinese Mainland is for strong earthquakes to occur in the active stage, and that there is still potential for the occurrence of a M_S8.0 large earthquake in Chinese Mainland after the 2001 Western Kunlun Mountains Pass earthquake. However the phenomena that many large earthquakes occurred around Chinese Mainland, and the 6-year long quietude of M_S7.0 earthquake and an obvious quietude of M_S5.0 and M_S6.0 earthquakes during 2002～2007 led to the distinctly lower forecast estimation of earthquake tendency in Chinese Mainland after 2006. The middle part in the north-south seismic belt has been designated a seismic risk area of strong earthquake in recent years, but, the estimation of the risk degree in Southwestern China is insufficient after the Ning’er M_S6.4 earthquake in Yunnan in 2007. There are no records of earthquakes with M_S≥7.0 in the Longmenshan fault, which is one of reasons that this fault was not considered a seismic risk area of strong earthquakes in recent years.     

考虑震害因子耦合作用的砌体建筑群破坏概率模型研究

砌体建筑群在地震中往往破坏严重损失巨大,合理评估地震作用对不同种类砌体结构造成破坏的风险变得至关重要。传统基于后验概率的地震危险性分析方法忽略了砌体建筑个体差异性的影响,未深入考虑多种震害因子的耦合作用。本文以华南地区砌体建筑群为例,开发了一种集成概率方法来对城市砌体结构的破坏风险进行建模,考虑建筑年代、层数、使用用途和墙厚四类震害因子的耦合影响,采用(Kolmogorov-Smirnov)K-S检验,在设定地震动参数下选取Gaussian分布、Log-Normal分布、Gumbel分布和Beta分布四种概率分布对该地区砌体建筑物的破坏状态概率分布参数进行拟合。通过均方根误差(Root Mean Square Error)RMSE进行拟合优度评价,最终建立基于Gaussian分布和Log-Normal分布的砌体建筑物破坏联合概率模型。最后,以华南地区三个城市典型砌体建筑物为例进行实例对比验证,将基于本文建立的建筑破坏概率模型推算出的砌体建筑群震害矩阵与基于单体结构分析得到的震害矩阵进行对比,与理论值最大偏差为0.033 3。研究表明：本文构建的集成概率方法能够获得更加合理的城市砌体建筑...     

强震活动有限元模型研究及其初步应用--以西南地区为例

在强震成组孕育与群体活动研究的基础上，本文基于有限元方法，初步建立了西南地区有限元动力学模型，并讨论了因发生地震而产生的应力变化对整个西南地区的应力调整情况。初步结果表明，许多强震均发生在应力增强区。因此，强震活动有限元模型的建立对判定未来强震危险区有一定作用。     

Foreword

Destructive earthquakes have caused great damage in China and the United States and collapsing buildings havecaused many deaths and injuries. The field of earthquake engineering studies earthquake hazards, the occurrence ofearthquakes of various magnitudes, the nature of the ground shaking during an earthquake, the vibration of structuresduring earthquakes, the strengthening of existing structures and the design of new structures to be earthquake resistant,and finally, how to cope with earthquake damage and restore a city to normal functioning. Such efforts are in progressin both countries, but unfortunately, the language barrier interferes with the free flow of information between China andthe Untied States. It would be mutually beneficial if some means could be developed to promote the exchangeof information across the Pacific Ocean. This new journal has been established for this purpose and its success willbe an important step in promoting earthquake engineering in China and the United States.