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考虑交通影响的桥梁地震可恢复性研究
| 论文题名： | 考虑交通影响的桥梁地震可恢复性研究 |
| 关键词： | 可恢复性;救援优化;桥梁结构;交通网络;模糊综合评价;层次分析法;地震易损性 |
| 摘要： | 地震是交通基础设施最严重的威胁之一，近年来世界范围内的多次强烈地震均造成了重大交通基础设施的破坏。作为经济社会发展的纽带和目前“一带一路”战略中不可或缺的交通基础设施，桥梁网络系统发挥的作用愈加突出。然而，桥梁结构及交通网络在历次地震中都会发生较严重的破坏，对震后疏散、组织救援以及灾后重建造成严重影响。可恢复性是评估结构、系统等震后恢复能力的一项指标参数，能够反映结构或者系统快速恢复、抵抗灾难的能力。可恢复性不仅可以用于震前评价桥梁交通网络抗震能力，还可以用于预测震后桥梁交通系统功能恢复情况，从而为救灾和重建工作提供策略指导。因此，开展城市桥梁交通网络系统的可恢复性研究对于综合评估桥梁网络的抗震能力、交通流量恢复以及救灾决策具有重要的科学意义和工程价值。 本文从层次分析法入手，确定单体桥梁中的构件权重，利用模糊综合评价方法得到单体桥梁的可恢复性；之后，选取实地桥梁交通网络模型，将易损性概率、震后恢复过程以及交通流分配等相关理论进行结合，实现了桥梁交通网络的可恢复性量化分析，主要研究内容如下： （1）基于层次分析法研究桥梁构件的权重划分，通过专家问卷调查获取基础数据，采用模糊综合评价法推导得到桥梁各构件损伤程度的量化表达，以获得目标桥梁剩余功能的百分比；根据桥梁修复时间模型，建立可恢复性指标与修复时间之间的关联。 （2）针对某桥梁交通网络模型，以HAZUS输出的桥梁地震易损性概率分析结果为基础，分析其在每个时间点下震后道路通行能力，并计算道路阻抗函数；采用图论和非平衡分配理论，对比不同的交通分配份数精度，研究震后各个时间点的交通流量分配特征以及网络交通行驶总时间。 （3）采用控制变量法，以震后需求矩阵和道路基本通行能力不变为目标，重点分析每个路段桥梁功能提升比例对桥梁网络通行总时间的影响规律，提出确定震后桥梁网络中桥梁最优修复次序的方法，为抗震救灾和重建决策提供方案和参考。 |
| 作者： | 何峰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 郭安薪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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