基于典型生命線工程震害評(píng)定地震烈度的研究
第一章 緒 論
1.1.1 課題的背景
生命線工程是由幾大類系統(tǒng)構(gòu)成，每個(gè)系統(tǒng)由不同的結(jié)構(gòu)物、工程設(shè)施和設(shè)備組成，系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互影響。生命線工程系統(tǒng)在地震作用下一旦遭到破壞，整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)、生活都將受到嚴(yán)重的影響，人們?nèi)粘；顒?dòng)因社會(huì)服務(wù)功能的中斷而出現(xiàn)局部乃至全局癱瘓[21]，進(jìn)而引發(fā)次生水災(zāi)、火災(zāi)、有毒物質(zhì)泄漏和疾病流行，嚴(yán)重影響著人類社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[43]。生命線工程系統(tǒng)的歷史震害資料體現(xiàn)，系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)或設(shè)施在地震作用下易損性較高，如橋梁、電氣設(shè)備和供水管道等[25]，當(dāng)?shù)卣鹆叶忍幱冖鞫壬踔立龆染涂赡馨l(fā)生破壞，即地震作用反應(yīng)十分敏感。生命線工程的破壞具有多重性、網(wǎng)絡(luò)性、間接性和廣泛性等特點(diǎn)，且因?yàn)橄到y(tǒng)破壞容易帶來嚴(yán)重的次生災(zāi)害，因此，應(yīng)適當(dāng)提高生命線工程的抗震設(shè)防等級(jí)，并且要盡量減輕生命線工程在破壞性地震中的受損程度。對(duì)于生命線工程所承擔(dān)的震后搶險(xiǎn)救災(zāi)服務(wù)、后勤保障等重大責(zé)任，震后快速評(píng)定其受損程度、快速搶修受損的生命線工程、快速恢復(fù)其系統(tǒng)功能，對(duì)減輕地震災(zāi)害及損失具有重要意義[111]。
而地震烈度憑借其悠久的歷史、廣泛的使用范圍和人們的認(rèn)知程度，一次地震發(fā)生后，政府和普通民眾最想獲知的就是地震的震級(jí)及其烈度，可以粗略的了解這一地區(qū)的可能產(chǎn)生的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和破壞程度。地震烈度是人們最容易接受的地震作用影響的直觀反映。我國現(xiàn)有地震烈度表中關(guān)于地震烈度的評(píng)定，主要依靠人的感覺、房屋震害和其他震害現(xiàn)象及水平地震動(dòng)參數(shù)，其他震害現(xiàn)象包括懸掛物、家具、煙囪及地質(zhì)地貌等。隨著社會(huì)的發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)行地震烈度表判斷地震烈度，存在下面的這些問題：
1.各類型建筑在各地區(qū)的占有量不同，不同省份、不同人文風(fēng)俗環(huán)境建筑物的類型上存在差異，導(dǎo)致利用房屋結(jié)構(gòu)去評(píng)定地震烈度存在差異。
2.房屋種類隨著社會(huì)的發(fā)展，不斷推陳出新，結(jié)構(gòu)形式不斷變換，對(duì)烈度表中劃分的三類建筑已逐漸不能一一對(duì)應(yīng)，地震烈度評(píng)定時(shí)存在差異；且一些房屋設(shè)施等級(jí)高、質(zhì)量好，在地震作用下不易發(fā)生破壞，在區(qū)域地震烈度評(píng)定時(shí)，存在評(píng)定差異。
3.野外或人煙稀少地區(qū)，缺少一定規(guī)模的房屋建筑群和人類居住點(diǎn)，無法合理的評(píng)定地震烈度。
在這種背景條件下，研究者試圖擴(kuò)充地震烈度表中的評(píng)價(jià)指標(biāo)，考慮在地震烈度表中引入一些典型的生命線工程指標(biāo)，用于輔助地震區(qū)地震烈度的評(píng)定，并進(jìn)行其可行性論證。根據(jù)生命線工程所涉及的一些工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合生命線工程的特點(diǎn)，考慮在地震烈度表中引入生命線工程評(píng)價(jià)指標(biāo)，彌補(bǔ)上述地震烈度表存在的問題：
1.生命線工程系統(tǒng)中某一子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式或選用設(shè)備在全國范圍內(nèi)大同小異，變化種類少，如交通系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、供水供氣供熱系統(tǒng)。
2.各子系統(tǒng)分布區(qū)域廣泛，在一些野外及人煙稀少地區(qū)，也會(huì)出現(xiàn)一些道路、供水管道、輸電線路等生命線工程涉及的基礎(chǔ)設(shè)施，方便地震烈度的評(píng)定。
3.部分生命線工程結(jié)構(gòu)，地震作用反應(yīng)敏感，如橋梁、電氣設(shè)備和供水管道在地震烈度Ⅶ度甚至Ⅵ度情況下就可能發(fā)生破壞，可以有效的判定地震烈度等級(jí)。
4.隨著社會(huì)對(duì)生命線工程系統(tǒng)重要性認(rèn)識(shí)和研究，以及近幾十年來地震應(yīng)急救援和震后的科學(xué)考察獲取的大量豐富的震害調(diào)查資料，具備研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以考慮在地震烈度表中補(bǔ)充一些生命線工程的指標(biāo)，做為震后地震烈度評(píng)定的有益補(bǔ)充，，并有效的拓寬地震烈度表的應(yīng)用范圍。
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強(qiáng)烈地震對(duì)生命線工程的破壞是巨大的，而且體現(xiàn)在生命線工程系統(tǒng)的服務(wù)功能會(huì)在強(qiáng)烈地震后受到極大的損害乃至徹底喪失[66]。在一些系統(tǒng)中，個(gè)別元件或設(shè)備的破壞，可能引起部分區(qū)域甚至整個(gè)區(qū)域的系統(tǒng)功能發(fā)生大幅度的損壞。在國內(nèi)外地震中，生命線工程系統(tǒng)受地震作用影響破壞導(dǎo)致其功能嚴(yán)重喪失的震害眾多。
1.1975 年海城地震（M7.3 級(jí)）
1975 年 2 月 4 日海城 7.3 級(jí)地震[116]，生命線系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重破壞。由于這一帶歷史上強(qiáng)烈地震的記載不明，橋梁設(shè)計(jì)從未考慮過抗震設(shè)防，多數(shù)橋梁遭到不同程度的破壞，災(zāi)害波及海城、大石橋、營口、盤錦、蓋縣、鞍山、遼陽、遼中等市縣。特別是地震區(qū)的西部，由于地處濱海沖積平原，覆蓋土層厚、地下水位高，橋梁災(zāi)害比較普遍和嚴(yán)重。地震對(duì)供水系統(tǒng)的震害在東部丘陵地區(qū)較輕，西部平原地區(qū)較為嚴(yán)重，直接埋設(shè)的地下管道遭到折斷、接口拉開、管體破裂等不同程度的破壞，供水管網(wǎng)大量漏水，系統(tǒng)功能嚴(yán)重受損，水壓、水量無法保證，部分地區(qū)震后供水中斷，例如如，海城鎮(zhèn)，由于管道年代久遠(yuǎn)，自然腐蝕嚴(yán)重，在地震烈度Ⅸ度情況下，破壞率達(dá)到 10 處/km；營口市，160 千米的供水管道，發(fā)生 372 處損壞，平均破壞率 2.35 處/km。因?yàn)楹３堑卣鸢l(fā)生在人口居住密集，工業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)，強(qiáng)烈地震后的一定時(shí)間內(nèi)，因給排水工程遭到重創(chuàng)，嚴(yán)重影響了工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、人們的生活和消防救火，加劇了次生災(zāi)害。在震后25 天時(shí)間里，共發(fā)生火災(zāi) 1090 次，在給水系統(tǒng)嚴(yán)重破壞情況下，滅火困難，損失巨大。電力系統(tǒng)中的多個(gè)火力發(fā)電廠、80 多個(gè)變電所和 100 多個(gè)輸配電線路受到了強(qiáng)烈地震的影響，電力設(shè)施發(fā)生不同程度的震害，間接致使人們?nèi)粘Ｉ睢⒔煌ㄟ\(yùn)輸、企業(yè)生產(chǎn)和城市供水系統(tǒng)受到影響，主要震害有：由于變壓器重瓦斯續(xù)電器保護(hù)誤動(dòng)作，引起了 8 個(gè) 220 千伏一次變電所跳閘，5 個(gè)發(fā)電廠內(nèi) 11 臺(tái)機(jī)組降低出力或停機(jī)，對(duì)電網(wǎng)沖擊很大；營口地區(qū)電網(wǎng)有 33 條輸電線路和 75 條配電線路相續(xù)跳閘，營口變電所主變壓器也同時(shí)跳閘，由于蓄電池?fù)p壞，無續(xù)電保護(hù)運(yùn)行 19 小時(shí) 40 分鐘；這次強(qiáng)烈地震，震壞或影響了大量的電氣設(shè)備。
2.1976 年唐山地震（M7.8 級(jí)）
1976 年 7 月 28 日唐山 7.8 級(jí)地震[36,48]，地震造成的生命線系統(tǒng)破壞涉及范圍廣、破壞子系統(tǒng)多，其中電力、通信和交通系統(tǒng)破壞造成的后果最為嚴(yán)重。由于電廠無抗震設(shè)防，倒塌致使電力系統(tǒng)中斷，引起唐山煤礦地下通道中的排水設(shè)施停止工作，地下通道全部被淹，完全損毀，因地震的次生災(zāi)害而造成停產(chǎn)數(shù)月[107]。通信設(shè)施、電力系統(tǒng)中斷，導(dǎo)致唐山市和外界失去聯(lián)系，河北省政府和中央政府不能及時(shí)獲取災(zāi)情信息，無法及時(shí)采取應(yīng)急救災(zāi)措施。交通系統(tǒng)中的橋梁倒塌破壞，造成通達(dá)唐山市的交通線路中斷，薊運(yùn)河大橋、灤河大橋是唐山市的門戶，薊運(yùn)河大橋的倒塌使京津地區(qū)方向難以及時(shí)支援，灤河大橋倒坍延誤了東北的救援人員和物資進(jìn)入唐山市。供水系統(tǒng)中，唐山市地下供水系統(tǒng)總長為 140 千米，地震以后，有 646 處遭到了破壞，平均破壞 4.61 處/km，最嚴(yán)重的路段破壞率達(dá)到 28.4 處/km，市區(qū)供水管網(wǎng)平均破壞率達(dá) 4 處/km，破壞嚴(yán)重，漏損率嚴(yán)重，震后整個(gè)給水系統(tǒng)功能喪失。震后約一周時(shí)間內(nèi)無法供水，居民只能靠蓄水池、洼坑積水、養(yǎng)魚塘、游泳池內(nèi)存水作為生活用水，同時(shí)還給醫(yī)療搶救工作帶來極大困難。由于供水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)系統(tǒng)均遭嚴(yán)重破壞，污水橫流導(dǎo)致嚴(yán)重污染，影響供水水質(zhì)。
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第二章 基于橋梁震害評(píng)定地震烈度的研究
2.1 國外地震中的橋梁震害
1906 年美國舊金山 7.9 級(jí)地震[72]，橋梁震害首次被人們記載，此時(shí)地震引起橋梁震害的嚴(yán)重后果人們并未注意。
1923 年日本關(guān)東 8.2 級(jí)地震[18]，是地震工程研究上具有重要意義的一次地震。強(qiáng)烈的地面震動(dòng)使交通系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，橋梁結(jié)構(gòu)破壞尤為嚴(yán)重，震后人們充分認(rèn)識(shí)到對(duì)橋梁進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的重要性，并于 1926 年日本頒布了第一部與公路橋梁抗震設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)范《關(guān)于公路橋梁細(xì)則草案》[87]。
1971 年美國圣費(fèi)爾南多 6.6 級(jí)地震[86]，震時(shí)橋梁遭受到嚴(yán)重破壞。地震中發(fā)生倒塌破壞的橋梁 5 座，發(fā)生不同程度破壞的橋梁 42 座。震后調(diào)查獲取最大的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是兩座倒塌的互通式立交橋，地震導(dǎo)致墩臺(tái)間、墩柱間產(chǎn)生過大相對(duì)的地面位移，地震的加速度作用使得橋梁上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。此次地震帶給世界橋梁抗震設(shè)計(jì)史上一個(gè)階梯性的進(jìn)步，為保證橋梁能夠適應(yīng)大的地面位移，應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)在反復(fù)循環(huán)作用下的變形能力。
1989 年美國洛馬·普里埃塔 7.0 級(jí)地震，大量城市高架橋發(fā)生嚴(yán)重破壞，甚至塌落，引發(fā)的間接震害使該地區(qū)經(jīng)濟(jì)損失慘重。奧克蘭海外大橋，在相鄰橋墩之間產(chǎn)生了較大的相對(duì)位移，致使引橋公路橋面發(fā)生脫落；舊金山地區(qū)高速公路高架橋，在填海陸地區(qū)域橋梁發(fā)生許多破壞，如埃巴凱德羅高架橋、中央高架橋的柱體和框架毀壞，菜納貝新高架橋、南方高速高架公路橋的框架破壞，亞力曼內(nèi)高架公路橋柱體毀壞，92 號(hào)與 101 號(hào)高速公路立交橋出現(xiàn)柱體、支座、基礎(chǔ)、伸縮縫的破壞。舊金山市區(qū)的Cypress 高架橋，因柱體斷裂使雙層高架橋中上層橋面墜落至底層橋面，橋梁框架與上層柱體受毀，震后分析：橋梁結(jié)點(diǎn)配筋率不足，橋柱內(nèi)豎向鋼筋配筋不連續(xù)，且構(gòu)造箍筋數(shù)量不足[50]。
1995 年日本兵庫縣南部 7.2 級(jí)地震[50,67,72,74]，地震造成交通系統(tǒng)大面積的破壞，除航空港外的公路、快捷交通、鐵路等都處于癱瘓狀態(tài)。破壞的橋梁多為高架橋，地震中橋梁破壞形態(tài)大體有：因?yàn)闃蚨盏钠茐亩鴮?dǎo)致落梁和橋的傾側(cè)，如阪神高速公路第 3 號(hào)神戶線上有 14%的橋墩遭受破壞；混凝土橋墩出現(xiàn)了剪切、壓潰、壓彎等形式的破壞；橋墩在地基液化影響下沉降不均，橋面出現(xiàn)不平，嚴(yán)重至傾側(cè)[90]；鋼梁與鋼橋墩受屈服變形；因橋梁橫向變形過大，導(dǎo)致橋面出現(xiàn)橫向扭曲錯(cuò)位；大量的鑄鋼支座破壞。
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2.2.1 海城地震
1975 年遼寧省海城、營口地區(qū) 7.3 級(jí)地震[58]。這一帶，歷史上強(qiáng)烈地震的記載不明，橋梁設(shè)計(jì)從未考慮抗震設(shè)防，此次地震中許多橋梁遭到不同程度的破壞。尤其是地震區(qū)的西部，是在濱海沖擊平原上建立的城區(qū)，受場地土質(zhì)影響，橋梁災(zāi)害比較普遍和嚴(yán)重；其他地區(qū)上部覆土層薄，工程地質(zhì)性質(zhì)好，震害破壞較輕。通過調(diào)查和搜集公路交通的資料，進(jìn)行地震烈度、結(jié)構(gòu)形式、震害類型和破壞等級(jí)的統(tǒng)計(jì)。
一、海城地震橋梁破壞統(tǒng)計(jì)
海城地震，西部地區(qū)公路橋，共統(tǒng)計(jì)了 135 座橋梁，受震害的有 67座，遭受震害橋梁占總數(shù)的 50%，其中Ⅷ度區(qū)的橋梁的震害率約為 60%，Ⅶ度區(qū)震害率 40%。其他地區(qū)公路橋 341 座，受震害的 75 座，遭受震害的占總數(shù)的 22%，其中Ⅸ度區(qū)震害率 39%，Ⅷ度區(qū)震害率 30%，Ⅶ度區(qū)震害率 8%。地質(zhì)條件不同致使橋梁破壞情況有較大區(qū)別。
二、海城地震中橋梁破壞特點(diǎn)
1.隨地震烈度的增加，橋梁的受損程度體現(xiàn)各自特點(diǎn)。Ⅶ度區(qū)，發(fā)生破壞的公路橋，如盤山橋（梁式橋），橋梁各墩柱產(chǎn)生裂紋、傾斜，并在余震中落梁，墩體朝岸坡傾斜，擺動(dòng)支座歪斜或震落。Ⅷ度區(qū)，遼河大橋（雙曲拱橋），兩岸河灘墩臺(tái)朝河心偏移，橋墩有不同程度的下沉，一孔落梁，支座出現(xiàn)滑移、傾倒，雙曲拱在拱腳、拱頂、1/4 垮徑部位及腹拱均發(fā)生開裂和破碎；滾子泡紅光大橋（雙曲拱），橋臺(tái)朝河心滑移，胸墻剪斷，橋面鼓起，拱波和拱肋斷裂；西古樹東方紅橋（雙曲拱），橋臺(tái)下沉，向兩側(cè)推移，拱圈平伸，橋塌。Ⅸ度區(qū)，析木西橋（梁式橋）：墩柱傾斜，支座破壞，梁移動(dòng)，橋臺(tái)胸墻撞裂、梁頂緊，臺(tái)帽下柱斷裂，橋墩開裂、傾斜。
2.橋梁震害受場地破壞的影響嚴(yán)重，比如地標(biāo)錯(cuò)動(dòng)、砂土液化、土體滑移、岸坡失穩(wěn)等。
3.由于鐵路橋設(shè)計(jì)荷載大、基礎(chǔ)深、強(qiáng)度高、施工質(zhì)量好，地震中公路橋梁比鐵路橋梁的震害普遍且嚴(yán)重。
4.拱橋?qū)Φ挚雇屏κ怯行У模菍?duì)地基的變化很敏感。
5.海城地震中橋梁都未進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，在西部地區(qū)隨地震烈度的提高震害現(xiàn)象越嚴(yán)重的特征并不明顯，究其原因主要因?yàn)閳龅赝列再|(zhì)不同導(dǎo)致震害嚴(yán)重于地震動(dòng)的直接作用的影響。
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3.1 國外電力系統(tǒng)的典型震害................................. 68
3.2 國內(nèi)電力系統(tǒng)的典型震害................................. 69
3.2.1 海城地震............................................... 69
第四章 基于供水管道震害評(píng)定地震烈度的研究................. 97
4.1 國外供水管道震害調(diào)查研究............................. 97
4.1.1 美國舊金山地震....................................... 97
4.1.2 日本關(guān)東地震........................................... 97
4.1.3 美國圣費(fèi)爾南多地震........................................ 98
第五章 基于定性比較分析方法的生命線工程震害評(píng)定地震烈度的研究.....132
5.1 定性比較分析方法簡介......................................... 132
5.2 采用定性比較分析方法的可行性分析............................ 133
第五章 基于定性比較分析方法的生命線工程震害評(píng)定地震烈度的研究
定性比較分析方法是一種案例分析的方法。它最早由拉金在 1987 年提出[127]，被應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域中，近些年正在管理學(xué)科中悄然興起。定性比較分析方法在國外研究領(lǐng)域的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，但在我國卻仍然是一新鮮事物，提及 QCA 方法的學(xué)術(shù)論文僅有十余篇，分屬社會(huì)科學(xué)和管理科學(xué)領(lǐng)域[37],[56]。
QCA 方法以布爾代數(shù)算法為運(yùn)算法則[16]，通過對(duì)各個(gè)案例數(shù)據(jù)的比較并賦值，找出某個(gè)特定結(jié)果與各個(gè)選定變量的因果聯(lián)系。QCA 方法最初只能對(duì)各變量進(jìn)行 0、1 賦值，即基于明確集的定性比較分析方法，得到一種結(jié)果的變量組合；2000 年隨著研究的深入，該方法可以對(duì)各變量進(jìn)行其他賦值，如 0.1、0.33 等，使該方法能夠更準(zhǔn)確的衡量各變量的程度狀況，即基于模糊集的定性比較分析方法；2004 年，該方法能夠處理產(chǎn)生多種結(jié)果的變量組合[14],[68]。運(yùn)用定性比較分析方法不是為了針對(duì)某一現(xiàn)象原因進(jìn)行不斷深入挖掘并細(xì)化，而是從整體角度探究原因變量與結(jié)果之間的宏觀聯(lián)系，可以獲得現(xiàn)象原因與結(jié)果之間非線性的、相互依賴的關(guān)系情況。
定性比較分析的特點(diǎn)在于有著不同于定量分析的特殊邏輯。第一，它假定的因果關(guān)系是復(fù)雜的(complexity)并且是可替代的(substitutability)，因此 研 究 人 員 關(guān) 注 的 是 現(xiàn) 象 的 多 因 素 同 發(fā) 的 原 因 ( multipleconjecturalcause) 。所謂多因素同發(fā)的原因指：一個(gè)因素對(duì)結(jié)果的影響同時(shí)取決于其他因素，比如驅(qū)動(dòng)因素 A 和 B 一同引發(fā)結(jié)果 Y 的出現(xiàn)(即A*B→Y)；同一個(gè)結(jié)果可能由多個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)因素引致，比如 A 和 B 可以導(dǎo)致 Y，C 和 D 也可以導(dǎo)致 Y(即 A*B+C*D→Y)；在一種驅(qū)動(dòng)因素 B下，某個(gè)驅(qū)動(dòng)因素 A 出現(xiàn)(即 A*B)可能導(dǎo)致 Y，而在另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素 C下，某個(gè)驅(qū)動(dòng)因素 A 不出現(xiàn)(即 a*C)可能導(dǎo)致 Y(即 A*B+a*C→Y)。所以，定性比較分析假定現(xiàn)象的因果關(guān)系是非線性的、解釋條件對(duì)結(jié)果的效應(yīng)是相互依賴的，并且同一個(gè)現(xiàn)象的發(fā)生可能會(huì)有不同的原因組合[129]。第二，定性比較分析的分析單位是驅(qū)動(dòng)條件的組合。在分析的過程中，研究人員可以先將不同的目標(biāo)確定為自變量，以個(gè)案為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，得到自變量、因變量的所有組合，將這些組合采用表格的形式表達(dá)，稱之為事實(shí)表（truth table）。研究人員從所有的組合出發(fā)， 依據(jù)布爾代數(shù)對(duì)條件組合進(jìn)行簡化。最為基本的運(yùn)算邏輯為：如果 A*B+A*b→Y， 根據(jù)布爾算術(shù)法則得到 A→Y，此計(jì)算的過程是為了尋找不同情況組合的共同之處。第三，在分析過程中，研究人員能夠分析導(dǎo)致特定結(jié)果(Y)的原因，也能夠分析無法導(dǎo)致特定結(jié)果(y)的原因，兩種分析過程互為獨(dú)立，即在分析前者時(shí)，后者的數(shù)據(jù)并不進(jìn)入運(yùn)算程序；反之亦然。單獨(dú)分析兩種情況時(shí)，對(duì)后者的獨(dú)立分析可以做為前者的有力補(bǔ)充，即分析不產(chǎn)生某特定結(jié)果的原因，即研究人員不能從 X→Y 直接推斷出 x→y。
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第六章 結(jié)論與展望
文章主要對(duì)生命線工程中易損性高和典型的結(jié)構(gòu)或設(shè)備進(jìn)行大量震害資料的收集，統(tǒng)計(jì)其破壞現(xiàn)象、分析發(fā)生原因，尋求各種破壞機(jī)理與一些參數(shù)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。在這種研究思路的指導(dǎo)下，分別對(duì)交通工程中的橋梁、電力系統(tǒng)中變電站內(nèi)的電氣設(shè)備和供水系統(tǒng)中的地下供水管道進(jìn)行了大量的震害調(diào)查，得到基于典型生命線結(jié)構(gòu)震害評(píng)定地震烈度的指標(biāo)，為地震烈度表的應(yīng)用及拓寬適用范圍做了一些基礎(chǔ)性的工作。文章有以下四方面的創(chuàng)新點(diǎn)：
1. 依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的破壞程度和破壞部位，分別提出梁式橋和拱橋基于橋梁震害評(píng)定地震烈度的指標(biāo)。2. 依據(jù)電氣設(shè)備的破壞等級(jí)和震害程度及功能失效模式，提出基于電氣設(shè)備震害評(píng)定地震烈度的指標(biāo)。
3. 依據(jù)地下供水管道的破壞特征，提出基于供水管道震害評(píng)定地震烈度的指標(biāo)。
4. 首次在地震工程領(lǐng)域使用定性比較分析方法，獲得震害現(xiàn)象與烈度之間以布爾法則為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，相較于傳統(tǒng)的、各變量間相互獨(dú)立的百分比式結(jié)論更加科學(xué)合理。并有效的驗(yàn)證傳統(tǒng)的橋梁和電氣設(shè)備震害評(píng)定地震烈度的指標(biāo)的合理性。
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生命線工程種類繁多，文中僅選取了交通系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和供水系統(tǒng)中的橋梁、變電站和供水管道進(jìn)行震害研究，總結(jié)其不同地震烈度下的震害特點(diǎn)。而其他生命線工程系統(tǒng)，在今后的研究中都可以作為調(diào)查研究的基礎(chǔ)，進(jìn)行地震烈度的評(píng)定，如交通工程中的道路、隧道，電力系統(tǒng)中的供電線路等等。文中進(jìn)行了大量的震害資料收集和整理工作，采用了建國后地震中的典型破壞現(xiàn)象得到了文中各章節(jié)的結(jié)論，但是對(duì)文中的結(jié)論沒有進(jìn)行有效的驗(yàn)證，所以，在今后的工作中，應(yīng)進(jìn)一步驗(yàn)證并逐步完善。受時(shí)間和作者能力所限，文中應(yīng)用的定性比較分析法，采用的是明確集的統(tǒng)計(jì)，即對(duì)各變量只進(jìn)行 0、1 的賦值。后續(xù)工作中應(yīng)該將每一種破壞現(xiàn)象再具體區(qū)分，比如，橋墩的破壞可以分為完好、輕度、中等、嚴(yán)重和毀壞，將這種分等級(jí)的破壞分別賦值 0、0.1、0.33、0.9 和 1.0，能夠更準(zhǔn)確的衡量各變量的破壞程度，在“定性”的基礎(chǔ)上進(jìn)行“定量”分析。
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參考文獻(xiàn)（略）
本文編號(hào)：38293
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