刘章军[1]2003年在《基于模糊理论的震害预测方法研究及其应用》文中指出我国于80年代中期开始推行城市抗震防灾规划的制定工作，其中，震害预测作为抗震防灾规划基础性工作，就是要指出各种建筑(结构)物在不同地震作用下其最有可能出现的震害情况，从而作出诸如是否需要加固或拆除重建等决策。在近20年的发展中，震害预测已由对单体工程发展到对群体系统工程，由对某个典型工程的抗震分析发展到对一个城市或一个大型工矿企业的综合抗震能力作出全面分析判断；预测的对象涉及城市及工矿企业的各个方面，包括各类建(构)筑物、生命线工程、一些要害系统的设施及可能产生次生灾害的危险源等。国内外不少专家学者或研究单位先后提出了各种震害预测方法，本文在此基础上，利用模糊理论，提出了模糊概率的震害预测模型，其模型能够把两类不确定性(一类是随机上的，另一类是模糊上的)有机结合起来，而且对于权重这样一个充满着模糊性的变量，用模糊语言来处理是非常合理的；并应用于对单层砖排架柱厂房、单层钢筋混凝土柱厂房以及多层砖房的震害预测，实践证明此方法是比较精确的。
李利[2]2009年在《城市建筑物震害及震害经济损失预测方法研究》文中研究指明城市一旦遭遇地震,势必会造成巨大的经济损失和人员伤亡。在破坏性地震事件发生前,合理地预测建筑物在地震作用下的破坏程度,正确评价城市各类房屋的抗震能力及合理预测震灾经济损失,能为震后应急救灾以及编制城市的抗震防灾规划提供指导信息。传统的地震损失预测通常采用易损性清单方法,即需要评估区域内各类建筑结构的详细资料和诸多物理、结构参数,但所需收集的建筑物资料过多、过细,必将耗费巨大的人力、财力和物力,因此,搜集如此详细的资料很难做到,也就无法利用传统的震灾损失估计方法快速得到地震灾害损失的定量估计。因此,需要发展一种快速简便的震害损失预测评估方法,与传统方法进行互补,提高地震灾害定量化研究的水平。本文以此为出发点,对城市一般建筑物的震害快速预测及震害经济损失快速预测方法做了进一步研究。首先,本文总结和归纳了常用的地震灾害损失预测评估方法及其特点,阐述了发展一种快速简便的震害损失预测评估方法的重要意义。其次,本文利用房屋建筑的主要特征参数,通过模糊层次分析法赋予特征参数不同的权重,采用模糊数学中的欧式距离来度量两幢建筑物的相似程度,提出了基于特征参数类比的建筑物震害快速预测方法,使得现场调查数据工作简单易行。第叁,本文在收集1989年以来我国破坏性地震的现场调查评估资料和震时灾区人口、GDP等相关资料基础上,把遗传优化的神经网络模型引入到震灾经济损失预测理论中来,结合传统的宏观易损性模型,建立了基于GA—ANN宏观易损性模型的震灾经济损失快速预测方法,与传统方法进行互补。最后,运用本文所建立的方法对某市的高层建筑进行了确定性预测,并与传统方法的预测结果作了比较,结果表明了本文方法的可行性和合理性;应用本文方法对汶川大地震的经济损失进行初步的评估分析,并与有关部门公布的汶川地震经济损失评估结果进行了对比,进一步说明了本文方法的可行性和适用性。
李殿生[3]2016年在《基于FNN的底层框架建筑震害分析》文中认为在我国城镇化建设不断取得进展的情况下,一旦发生地震灾害,对于城市的影响程度是不可小觑的。我国城镇建筑市场非常繁荣,不少工程项目均为底层框架+上部砌体的结构,此类结构的建筑能够灵活安排,其施工难度较低,工程造价不高而被建筑商所采用。底层框架结构为典型的“上刚下柔”建筑结构。从抗震性能来看,由于此类建筑的上部与下部所使用的材料有显着差异,层与层之间的刚度、变形也明显不同,可以说整体的受力情况比较复杂,在地震发生时,地震力具有不确定性,为此类建筑的防震减灾提升了难度,因此需要对其震害主要因素分析和结果进行预测。怎样才能结合当前的震害数据,通过二次开发进行震害的预测,从而在灾害发生前做好防灾准备和应急预案,是十分必要且有意义的。本研究所构建的基于模糊理论的BP网络模式有其自身的优势,可以明确描述出实际发生的震害经验,分析震害在多因素联合作用下的变化特征,对震害进行估算,结合传统的神经网络的一些不足之处对其进行优化,使其性能得到明显的提升,为防震减灾做出一定贡献。本文以优化的神经网络算法实现震害预测,首先简介了BP网络与模糊理论相结合的分析模式,进行BP网络模型的设计,包括确定预测因素和指标隶属度,建立模糊BP模型,神经网络算法及改进,传统神经网络的优化等,在此基础上进行基于遗传算法的优化BP神经网络构建,主要阐述了底层框架建筑震害预测步骤、震害因子的选择和量化、震害等级的划分,最终建立了FNN神经网络。以实例检验方式,通过采集建筑样本进行试验,对建筑震害的影响因素进行分析,分别研究了各个因素对建筑震害的影响,包括高宽比、层数、横向跨数、纵向跨数、地震烈度、抗震横墙数的影响,对建筑震害主导因子进行确定,引入基于优化BP神经网络的建筑震害估算,结果证实神经网络估算效果较好。
张利华[4]2007年在《桥梁结构震害预测方法比较研究》文中研究说明桥梁结构是生命线工程的关键组成部分，在地震发生后的紧急救援和抗震救灾、灾后重建中起着非常重要的作用。强烈地震可能导致桥梁受到严重损伤或倒塌，造成交通中断，使抗震救灾工作受阻，以致造成生命和财产的更大损失，使震害程度扩大。事实表明，世界上由于地震袭击而毁坏的桥梁的数量，远远多于因风振、船撞等其他原因而破坏的桥梁。因此，研究桥梁的震害情况以及提前预测桥梁的震害情况，对于抗震救灾及灾后重建有着极为重要的现实意义。本文正是建立在此基础上，研究了近年来桥梁震害预测的几种常用方法，并进行了现实桥梁结构的比较研究。本文主要选用基于经验统计的方法(其中包括朱美珍方法、久保庆叁郎方法、日本土木工程学会方法、I．G．Buckle方法)，Pushover分析方法以及遗传神经网络预测方法，等叁种方法进行桥梁震害分析。经验统计的方法是桥梁结构抗震安全性评价的定性分析方法，本文选取具有代表性的久保庆叁郎方法、朱美珍方法、日本土木工程学会方法以及I．G．Buckle方法，采用其中两种或两种以上方法进行桥梁结构抗震安全性能评价，当其结果存在差异时，可依据桥梁重要性不同，通过工程综合判断或分析来确认其具体震害结果。在简单回顾结构抗震设计方法发展的几个历史阶段即静力法，反应谱法，时程分析方法时，重点介绍静力非线性分析方法(Pushover方法)，并将其运用到桥梁震害性能研究，利用idarc程序得出能力谱曲线，判断出桥梁在不同地震烈度下的破损极限状态，从而得出该方法用于桥梁震害研究的可行性。本文将遗传算法与神经网络相结合，从而建立了一种高效的、实用的桥梁震害预测方法。根据遗传算法具有局部寻优的特点，为避免BP神经网络陷入局部极小值，本文将二者结合起来形成GA-BP混合算法，以GA优化神经网络的初始权值和阀值，对网络进行训练。在大量收集梁式桥震害资料的基础上，将此算法引入桥梁的震害预测中，并与传统的单独BP神经网络相比较，结果表明该方法能够有效、准确的对桥梁结构进行震害预测。最后选用唐山大地震中的滦县滦河桥与胜利桥两个震害实例，分别用叁种方法进行比较分析研究，得出Pushover方法与遗传神经网络方法能更好的预测出桥梁震害的结果，而基于经验统计的方法由于存在太多人为因素，在评价桥梁震害中结果不太稳定，所以该方法还需要以后更加的完善与发展。
刘章军, 叶燎原[5]2006年在《基于模糊理论的单层工业厂房震害预测》文中研究表明首先对模糊数学中的模糊概率理论进行了阐述,并将这一理论应用于单层钢筋混凝土柱工业厂房的震害预测中,建立了单层钢筋混凝土柱工业厂房的震害预测模型。该预测模型考虑了震害影响因子的模糊权重,比以往的预测方法更加合理、可靠。
王强[6]2009年在《砖木结构房屋抗震性能评价方法研究》文中研究指明砖木结构是我国农村地区分布较广的民房类型。由于缺少相应的抗震设计规范,这类房屋的结构构造和施工工艺之间存在较多差异,使得现有砖木结构房屋的抗震能力参差不齐,难于对其进行抗震性能的合理评估。这在一定程度上,制约了我国农村地区民房抗震能力的提高。本文基于大量的震害资料、墙体模型试验、力学理论,应用模糊数学方法和力学模型计算,主要完成了以下3方面的研究内容:1、砖木结构房屋的震害分析研究:总结震害的规律和特点,分析震害发生的原因和机理;2、砖木结构房屋的抗震性能分析:分析抗震性能的影响因素指标,并对其进行量化评价,研究影响因素指标与震害等级间的模糊关系;3、砖木结构房屋抗震性能评价和震害预测研究:综合评价的模糊数学方法研究,震害影响因子对震害等级的隶属度函数,模糊综合评价方法在抗震性能评价和震害预测中的应用。本文研究主要得到以下4方面研究成果:1.砖木结构房屋的震害主要包括墙体震害和屋顶系统震害,认为墙体和屋顶系统是主导房屋震害的主要因素;2.建立了砖木结构房屋的抗震性能影响因素的指标体系,研究出了更为合理的指标权重值确定方法;3.建立了影响因子与震害之间的模糊对应关系,进一步研究出了震害影响因子与震害等级的隶属度函数;4.研究出了砖木结构房屋抗震性能评价和震害预测方法,实现了抗震性能量化评价和震害等级的概率预测。应用实例验证了该方法具有较好的效果,可进一步推广应用。
王强, 王兰民, 袁中夏, 王峻[7]2011年在《基于模糊数学的农村砖木民房震害预测研究》文中进行了进一步梳理基于模糊数学方法及其应用理论对农村地区砖木民房进行震害预测研究。建立了适用于砖木民房的震害影响因子集及其与震害等级的模糊关系,进一步研究出基于模糊综合评价方法的砖木民房震害预测模型。初步研究表明,该震害预测模型条理清晰,计算简便,可进一步研究推广应用。
梁海安[8]2012年在《土石坝震害预测及快速评估方法研究》文中提出目前我国水坝数量达86,000座以上，其中95%以上是土石坝。土石坝在地震灾害中作为承灾体，一方面引起土石坝坝体的破坏，造成直接经济损失；另一方面，还可能演变成为危险的次生灾害源，引发次生水灾造成巨大的经济损失和人员伤亡，同时在地震后还常常因水坝无法正常发挥水利设施功能，造成灾后生产、生活的困难。在地震发生后，通过对土石坝地震灾害损失开展简便、快捷的预测评估，可以为有效开展地震应急工作，合理分配救灾人员、物资，及时救援，避免次生灾害发生提供参考。同时，通过土石坝震害预测及快速评估方法的研究，可以深化对土石坝的地震反应机制的认识，在坝体设计施工时预先采取抗震措施，避免或者减轻可能造成的破坏和损失。目前国内外对土石坝震害预测与快速评估方法的研究很少，国内对群体土石坝石坝震害预测与快速评估方法的研究基本处于空白，面对我国严峻的地震形势，亟待发展土石坝震害预测和快速评估方法的研究。为了便捷准确地对土石坝地震破坏状态和数量进行预测和评估，本文通过广泛的震害调查，系统整理了汶川地震中1792座土石坝震害资料，结合我国唐山地震、海城地震、通海地震土石坝震害资料中452座土石坝震害资料，以及建国以来12次较大地震中土石坝震害数据，对土石坝群体和单体震害的预测及快速评估方法展开研究。论文主要完成了以下工作：1.在震害调查的基础上，详细分析了大量土石坝震害数据，对土石坝在地震中的震害比例、震害类型、易损部位，易损坝型进行了统计归纳。对震害影响因素与土石坝震害的相关性进行统计分析，确定了影响土石坝震损程度的主要因素。2.从土石坝实际震害出发，结合我国历史土石坝震损分级经验和存在的不足，从震害情况、水利功能保留情况、坝体修复难易程度叁个方面将土石坝震害等级划分为五个等级。3.在归纳土石坝震损规律、研究震害影响因素与震害相关性、土石坝震害等级划分研究、土石坝震害影响因素研究的基础上，由我国数次大地震中数千座土石坝在各个烈度区内的破坏数据，构建出我国土石坝地震破坏概率矩阵，并首次给出了土石坝地震易损性曲线的分布形式。4.基于我国地震现场评估标准，通过引入损失比的概念，将定性的土石坝震害程度描述数量化，作为定量描述土石坝震损程度的指标。将损失比值作为各个震害等级分界阈值，克服了采用定性描述方法划定土石坝震害等级带了的不便。利用土石坝地震破坏概率矩阵数据，对土石坝在各个地震烈度下的易损性进行研究，首次给出了一个适合我国国情的各烈度区内土石坝地震易损性曲线。在损失比概念的基础上，通过群体土石坝震害易损性分布的研究，建立起土石坝群体震害预测评估模型。由土石坝震害影响因素分析，确定土石坝群体震害的其他修正参数值，最终确定土石坝群体震害快速预测模型评估方法模型。该模型可以预测评估VI-X度烈度区内土石坝震害总数量、各个烈度区土石坝震害数量、处于各种震害程度土石坝震害数量，评估特定烈度区土石坝震害程度及其比例以及土石坝群体遭受的震损程度。5.由于土石坝震害的因素及震害等级分类本身具有模糊性，论文采用多元模糊预测的思路，建立起一种新的单体土石坝震害预测的方法。这一单体预测方法一方面体现了震害实际中烈度、坝基等震害因素以及震损破坏程度连续变化的实质，使得输入的评判信息更加符合真实情况，从而能够得出准确的结论；另一方面，采用多元模糊预测评估方法，根据实际震害规律，通过一定抽象假设条件建立起来的隶属函数的形式，表达了震害因素与震损等级之间的相关规律，避免了采用统计回归中由于震害复杂性导致的回归系数差的问题。同时采用多元模糊合成，考虑了单个因素间的相互耦合作用，思路清晰明确，避免了神经网络中方法对震害机理认识的“黑匣子”问题。最后再通过203座历史震害数据的对土石坝模糊数学隶属函数进行局部调整，最终确定土石坝震损快速多元模糊预测模型，可以很好的对单体土石坝震损等级做出预测。6.通过研究震区内土石坝的破坏比同损失比在各烈度区内的变化规律，结合土石坝震损等级及数量的在各个烈度区内的分布规律，采用概率统计方法得到土石坝在震区范围内损失比的分布公式，可在短时间内估算出地震造成的损失，总体上把握土石坝的地震损失程度，从宏观角度快速、简捷地对土石坝的损失做出整体评估，为地震应急和灾后规划重建提供参考。
任敬远[9]2010年在《钢筋混凝土框架结构建筑震害预测研究》文中提出近年来,随着武汉市经济的高速发展,城市建设日新月异,人民群众的物质文化生活水平得到了极大提高,但同时武汉市城区建筑的抗震防灾能力却没有得到相应的提高,显现出较多不足之处,遭遇城市灾害的风险也变得越来越大。为有力的提高武汉市的整体抗震防灾能力,保障城市可持续发展,必须采取相应措施提高城市的综合抗震能力。因此,对城市既有建筑进行震害预测则成为提高城市整体抗震防灾能力的重要工作。本文在《武汉市抗震防灾规划修编》课题的支持下,针对武汉市框架结构建筑,统计基本资料并对其在不同地震作用下的状态进行分析,力求探寻出相对简单有效的能够指导武汉市抗震防灾规划修编的方法和技术,进一步完善框架结构建筑的震害预测方法。文中以武汉市某小区框架结构建筑作为研究对象,首先采用叁维有限元分析软件ETABS进行了建模,通过分析对简化预测方法进行检验,验证了该方法的可行性并确定了适用条件;其次采用静力非线性Pushover方法对结构进行震害预测,尝试将结构性能点处的层间位移角作为结构震害程度的震害指数,将其与规范要求的层间位移角限值进行比较,得到结构在罕遇地震下的震害程度,将预测结果与反应谱分析的结果进行比较,论证了该方法的可行性。最后考虑到武汉市有大量的建筑需要进行震害预测,根据模糊类比法对建筑进行群体预测,建立了城区建筑抗震性能预测系统,为快速进行武汉市建筑震害预测工作提供了技术支持。
李梁峰[10]2004年在《储油罐模糊抗震可靠度及其震害预测》文中提出储油罐遭遇地震破坏所带来的巨大经济损失和严重的火灾、爆炸、环境污染等次生灾害使得储油罐震害预测工作成为生命线地震工程领域的一个重要课题，而目前对储油罐震害预测的方法尚缺乏系统的研究。本文从实际出发，结合泉州市重大科技项目《泉州市规划区抗震防灾规划》，在研究泉港石化工业区生命线工程抗震防灾课题的基础上，对储油罐的震害预测进行了研究。 针对储油罐震害预测中存在的随机性和模糊性，本文提出基于概率论和模糊理论的储油罐模糊抗震可靠度震害预测模型，并将储油罐结构各部件和地基视为一个系统，研究整个储油罐体系的模糊抗震可靠度。 首先，对储油罐进行了抗震分析。本文对储油罐的地震响应从理论上进行了分析，并讨论了几种主要的简化计算模型，选取了适合于本文震害预测方法的抗震计算模型，从而建立储油罐系统各失效模式的安全裕量方程。 其次，本文提出将震害划分等级，并研究了储油罐抗震破坏准则和对应各震害等级的破坏界限特征值。同时，分析了储油罐震害预测中影响较大的随机性因素，并建议了主要随机变量的概率模型和统计特征值的选取方法。在JC法计算可靠性指标β的基础上，提出了将优化方法与可靠度近似计算相结合的可靠度优化算法，方便了储油罐各失效模式的可靠度计算。在储油罐系统可靠度计算中，采用条件关联系数来考虑各失效模式相关性的影响，进而得出储油罐系统可靠度估算值。 再次，对储油罐震害预测中的模糊性因素进行了分析，并主要讨论了地震烈度等级划分、场地类别评判以及震害等级划分中由于人为分等所带来的模糊性，引入模糊数学方法对这些模糊性进行了处理，并将随机性影响与模糊性影响相结合，提出了储油罐模糊抗震可靠度震害预测模型。 最后，本文以泉港石化工业区一实际项目为例，对包括场地地震危险性概率分析、场地类别模糊综合评判、储油罐体系模糊抗震可靠度计算以及储油罐长期震害预测全过程进行了系统的分析，把本文提出的震害预测模型应用到工程实际中。通过算例分析表明，本文的储油罐震害预测模型能够反映储油罐震害特点，与传统的定值法相比，本文方法可以给出更为详细、具体的震害预测结果。
参考文献：
[1]. 基于模糊理论的震害预测方法研究及其应用[D]. 刘章军. 昆明理工大学. 2003
[2]. 城市建筑物震害及震害经济损失预测方法研究[D]. 李利. 大连理工大学. 2009
[3]. 基于FNN的底层框架建筑震害分析[D]. 李殿生. 湖北工业大学. 2016
[4]. 桥梁结构震害预测方法比较研究[D]. 张利华. 大连理工大学. 2007
[5]. 基于模糊理论的单层工业厂房震害预测[J]. 刘章军, 叶燎原. 四川建筑科学研究. 2006
[6]. 砖木结构房屋抗震性能评价方法研究[D]. 王强. 中国地震局兰州地震研究所. 2009
[7]. 基于模糊数学的农村砖木民房震害预测研究[J]. 王强, 王兰民, 袁中夏, 王峻. 西北地震学报. 2011
[8]. 土石坝震害预测及快速评估方法研究[D]. 梁海安. 中国地震局工程力学研究所. 2012
[9]. 钢筋混凝土框架结构建筑震害预测研究[D]. 任敬远. 华中科技大学. 2010
[10]. 储油罐模糊抗震可靠度及其震害预测[D]. 李梁峰. 华侨大学. 2004
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