[發明專利]一種改進的房屋建筑物脆弱性評估方法

在審

• 申請號: 202310619220.1
• 申請日: 2023-05-29
• 公開（公告）號: CN116664344A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 許貴林;黃永霖;楊杪薇;吳迪;嚴小敏
• 申請（專利權）人: 南寧師范大學
• 主分類號: G06Q50/08
• 分類號: G06Q50/08;G06F18/20
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 吳世貴

本發明提供一種改進的房屋建筑物脆弱性評估方法，屬于建筑物脆弱性評估技術領域，通過修正原始的PTVA模型，再利用層次分析法確定各個脆弱性指標的權重值，構建北部灣地區建筑單體臺風災害下脆弱性評估模型，得出建筑單體脆弱性圖。比較分析臺風和熱帶風暴下建筑的脆弱結果，并用實地調查建筑受損程度驗證脆弱性結果。本發明通過改進PTVA模型實現對廣西北部灣沿海房屋建筑物脆弱性評估，與現有的評價模型相比，該模型在評價指標的選取上考慮致災因子指標以及地理環境指標。加入這兩個大類因素，PTVA模型指標體系更加完善，提高房屋建筑物脆弱性評價的精度。而在房屋建筑物屬性收集采用了深度學習模型，大大減少了工作量，也能較快速的實現脆弱性評估。

技術領域

本發明涉及建筑物脆弱性評估技術領域，尤其涉及一種改進的房屋建筑物脆弱性評估方法。

背景技術

自然災害領域最早出現脆弱性的概念，脆弱性一開始是通過自然災害發生的概率及其造成的影響來確認和預測脆弱承災體的危險范圍。無論是國內還是國外研究學者都對脆弱性有一個普遍認識，即脆弱性的研究不僅是某個區域性問題，也是全球性范圍內的問題，是評價判斷某個地區發展程度的重要依據。

關于脆弱性研究的覆蓋范圍很廣，包括在農業方面、氣象方面、社會經濟方面等等。進行脆弱性研究離不開構建脆弱性評價模型，本發明主要是從建筑承災體入手，研究建筑的物理脆弱性，且本文針對的是建筑單體臺風脆弱性，在國際上，建筑單體的脆弱性一般定義被為建筑的易損性。建筑的易損性意味著從建筑結構安全的角度出發，評估建筑的易損性在不同強度的臺風作用下，建筑發生不同程度的損壞的可能性，或者可以說是建筑結構達到某個極限狀態的概率。從國內外已有成果來看，建筑脆弱性模型的構建方法大概可以分為專家判斷法、災后調查法、概率可靠度法。這些方法各有利弊，專家經驗法依靠專家自身知識經驗性的判斷過于主觀，可能不同的專家給出的觀點不盡相同；災后調查法是通過公式化的模型定量的確定建筑的受損壞狀態，這種方法需要大量的資金和人力支持，在數據獲取方面極其困難；概率法構建模型時也需要耗費大量人力物力獲取數據，且所需時間較長。因此，找到一個能比較快速的建筑承災體脆弱性評估方法是比較急切需要解決的問題。

國內外大部分研究都是對地區規模的評價，這些研究不詳細分析單個建筑的物理脆弱性指標。針對北部灣沿海地區的臺風災害承災體的建筑單體的災害脆弱性評估，將其評估結果迅速且定量地用于估計不同區域的災后建筑損失狀況，對災后重建具有重要意義。建筑物的損毀對人民生活會產生巨大影響，對此構建建筑單體的脆弱性評價模型具有重大意義。

針對缺乏快速評估建筑脆弱性方法的背景下，本文積極探索，對PTVA模型評估建筑單體在臺風下的脆弱性的作用做出了研究。2003年，奧地利學者Papathoma研究了一種評估建筑單體海嘯脆弱性的方法，這就是PTVA模型的最初始版本。在此之后，Dominey-Howes等人利用在馬爾代夫的2004年印度洋海嘯對PTVA模型進行了現場測試，從而產生了第二代模型(PTVA-2)。Dall'Osso等人提出了PTVA模型的增強版PTVA-3，它考慮了對影響建筑物脆弱性的因素的新理解，并使用澳大利亞悉尼馬魯布拉的建筑數據成功測試了PTVA-3模型。除了評估建筑物的脆弱性，PTVA-3模型還被用于繪制疏散圖和支持應急管理戰略。Dall'Osso等人根據專家專業知識和見解更新PTVA-3模型的權重，改進舊版本形成新的版本PTVA-4，并在悉尼地區進行了測試。辜智慧等通過梳理建筑單體臺風災害影響因子，采用修正后的Papathoma海嘯脆弱性模型評估臺風災害影響下建筑單體的物理脆弱性，成功應用于廣東沿海地區。此外，辜智慧等人還在建筑單體脆弱性評估的基礎上進行了區域建筑群臺風災害綜合脆弱性評估方法研究。盧穎等利用修正的Papathoma海嘯脆弱性評估(PTVA)模型對房屋多災種耦合物理脆弱性進行評估。然而以上前人的關于房屋建筑脆弱性的模型研究均沒由考慮臺風致災因子以及地理環境影響因素。