[發明專利]情景地震下的城市建筑群落災后功能恢復分析方法

在審

• 申請號: 202010775180.6
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111738531A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 王乃玉;林陪暉;汪英俊
• 申請（專利權）人: 韌科（浙江）數據技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/00;G06Q50/08;G06N7/00
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

本發明公開了一種情景地震下的城市建筑群落災后功能恢復分析方法，包括：S1、收集城市建筑群落的基本信息；S2、根據建筑的損傷狀態和生命線網絡供給狀態對各個單體建筑的功能狀態劃分等級；S3、確定各個單體建筑的震后初始功能狀態；S4、基于預設算法預測各個單體建筑的修復時間，所述修復時間至少包括準備時間和維修恢復時間；S5、預測震后單體建筑的時變功能狀態；S6、基于單體建筑的時變功能狀態預測城市建筑群落的功能恢復軌跡。本發明通過量化分析方法來快速預測城市建筑群落在災害發生后的功能恢復全過程，旨在突破傳統風險評估的不足，為城市管理機構進行防災減災決策和規劃提供依據。

技術領域

本發明涉及一種情景地震下的城市建筑群落災后功能恢復分析方法。

背景技術

城市防災減災是城市化管理和發展過程中不可忽略的重要問題。近年來，隨著社會經濟的迅速發展和基礎設施系統的功能日益耦合，城市面臨的災害風險越來越復雜且具有非線性增長的趨勢。例如，2005年美國Katrina颶風，2008年中國汶川地震，2018年超強臺風山竹，都凸顯了當代城市在災害下的脆弱性。“韌性城市”作為國際防災減災領域的最新前沿趨勢，所主張的概念是城市能夠憑自身的能力抵御災害，減輕災害損失，保障城市基本功能并且具有快速恢復的能力。建筑群落是城市建設的主體，包括住宅、商用建筑、工業建筑、醫院、學院、行政建筑等。提高建筑群落的抗災韌性在城市防災減災規劃與建設中具有關鍵作用，原因在于房屋建筑是人類居住和工作的場所，由地震災害引起的建筑物倒塌和損壞可直接導致人員傷亡、住戶無家可歸和財產損失，嚴重影響城市的經濟發展和社會穩定。由此可見，城市建筑群落的韌性（包括抗災魯棒性及其災后功能恢復的全過程）的分析計算方法對城市防災減災規劃和決策具有重要的實際價值。值得注意的是，此前對建筑群落韌性的研究和應用多集中前者（災害魯棒性），而相比之下后者（災后可恢復性）的研究和應用少之甚少。

當前文獻中與城市建筑相關的災害評估方法多集中于單體建筑。例如，美國太平洋地震工程研究中心（PEER）在21世紀初提出了采用全概率方法的第二代“基于性能的地震工程（PBEE）”理論框架，用于單體建筑的定量評估地震損失和指導地震風險決策；此后，美國聯邦應急管理局在2012年又提出了新一代單體建筑的抗震性能評估框架（FEMA P-58），并提供了三類性能評估方法：基于地震強度的評估方法、基于地震情景的評估方法和基于地震危險性的評估方法；隨著“抗震韌性”概念的興起，2013年美國ARUP公司提出了一套單體建筑的抗震韌性評級系統（REDi^TM Rating System），以此倡議下一代基于韌性的建筑抗震設計。以上文獻均立足于單體建筑的災害性能評估和恢復時間預測，而未提及如何從單體建筑的評估結果獲得城市區域尺度的建筑群落的韌性評價。

因此，如何提供一個分析方法來快速預測城市區域尺度建筑群落的災后功能恢復過程是一個待解決的難題。

同時，基于“韌性城市”的新型防災減災理論和實踐在我國仍面臨特有的難題和挑戰：相比于西方國家，我國的城市體量大，人口密集，建設速度快，一套適合我國城市特點的、公認的、集成的、完整的城市抗震韌性量化分析方法還有待建立。建筑群落作為城市建成環境的主體，對其災后恢復路徑提供量化分析方法是韌性城市建設的重要基礎。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種情景地震下的城市建筑群落的災后功能恢復分析方法。

本發明通過量化分析方法來快速預測城市建筑群落在災害發生后的功能恢復全過程，該方法可以為城市管理機構的防災減災決策和規劃提供科學依據和數據支持。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種情景地震下的城市建筑群落災后功能恢復分析方法，包括如下步驟：

S1、收集城市建筑群落的基本信息，所述基本信息至少包括建筑的結構類型、功能類型和地理坐標；