城市地震灾害损失评估方法及系统开发研究

发布时间：2018-01-28 01:32

本文关键词： 损失评估地震危险性多龄期建筑时变地震易损性社会经济损失模型移动GIS 数据库 ArcGIS Engine 集成开发　出处：《西安建筑科技大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：我国地震具有分布范围广、强度大和震源浅等特点。由于我国地震断层活动频繁,发生了多次破坏性地震(如汶川地震、雅安地震及玉树地震等),给人口密集区域造成了惨重的人员伤亡和经济损失。城市是人类聚居和社会财富聚集的地区,在我国的社会经济快速发展中起着举足轻重的作用。随着城市化的发展,人口和财富大量聚集,城市作为一个巨大的受灾体所面临的潜在风险也不断增大。目前,针对城市区域风险评估理论方法和应用平台的研究获得了广泛关注,并取得了大量研究成果。然而,我国目前还没有比较系统的损失估计和风险评估方法及应用平台,极大地阻碍了政府的防灾决策和应急管理。基于我国目前防震减灾工作的需求,本文对适用于我国的地震灾害损失评估方法进行了研究,并集成开发了地震灾害损失评估系统,研究成果可为政府的防震减灾和应急救灾提供有力支撑。主要研究工作及研究成果包括:1.基于我国严峻的防震减灾需求,建立了一个可扩展的地震灾害损失评估框架,有机地融合了地震危险性研究、多龄期建筑地震易损性分析、社会经济损失评估以及基础数据的采集及数据库建立等理论分析模块,理论方法的完善可为政府的应急决策、风险评估以及恢复重建决策提供理论支撑。2.系统梳理了概率性和确定性地震危险性分析方法,并基于设定地震的确定方法对两者之间内在的联系进行了剖析,最后基于实际算例对本文方法进行了阐述。研究表明,概率性-设定-确定性地震危险性分析方法的整体一致性,可以评估研究区域潜在地震危险性,亦可以标定具有概率意义上的确定震级和震源,为政府的应急救援和防灾规划提供明确的指导意义。3.在多龄期建筑地震易损性模型研究方面:提出了适用于我国的较为详细的、可扩展的建筑结构分类方法,考虑了我国抗震规范的差异、结构抗震设防烈度、不同环境作用下多龄期结构的性能退化特点,并综合考虑了对结构性能影响的其他参数(如建筑平面规则性、房屋现状等),以界定普通建筑之间的性能差异;提出了钢筋锈蚀引起的多龄期RC框架结构的时变地震易损性分析方法,并建立了典型结构在不同退化性能下的地震易损性模型;采用C#语言开发了地震易损性曲线管理系统,可以有效地集成、转化、存储、调用已有大量的地震易损性曲线数据。4.提出了适用于我国的地震直接经济损失评估模型,模型可以考虑区域经济差异、使用功能等不同造成的主体结构破坏损失、建筑物装修损失及室内财产损失等。同时,提出了适用于我国的地震灾害人员伤亡估计模型,考虑了结构类型、建筑功能、人员在室率及伤亡率等因素对人员伤亡的影响。5.在建筑工程数据采集方法及数据库建立方面:提出了以社区或居委会为基本单元进行数据源的采集模式,采用问卷调查、现场咨询及移动GIS外业采集终端等多方法进行建筑工程信息的获取,极大地提高了采集的工作效率;基于移动GIS技术、以当前主流的Android手机操作系统为平台,开发了基于移动端的建筑物外业采集系统,实现了数据采集的高效、快速及可共享性;采用“ArcSDE技术+Geodatabase模型”模式,建立了一个可扩充、可更新、可共享的建筑工程数据库,为地震灾害损失评估和政府应急救援工作提供数据支撑。6.在本文前述理论方法及国内外已有系统平台的研究基础上,结合GIS技术的最新发展,以ArcGIS Engine技术为核心,“.NET”为开发平台,基于C/S架构,集成开发了适用于我国的城市地震灾害损失评估系统。并对系统的开发环境、系统的目标、结构设计、功能设计以及软硬件需求、系统关键技术及功能模块开发等几个方面进行了阐述。最后,采用评估系统对示范区(灞桥区)进行了初步应用研究。基于灞桥区已有基础数据,对研究区域的地震危险性、结构地震易损性、地震灾害损失(直接经济损失、人员伤亡等)几个方面进行了评估与分析,评估结果为政府震前制定抗震防灾规划与应急预案、震后制定应急救灾与功能恢复重建等决策提供了理论指导。
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【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;P315.9

【参考文献】