本文關(guān)鍵詞： 可恢復(fù)性 橋梁網(wǎng)絡(luò) 重要性分析 交通流分配 救援優(yōu)化　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地震是交通基礎(chǔ)設(shè)施最嚴(yán)重的威脅之一,近年來世界范圍內(nèi)的多次強烈地震均造成了重大交通基礎(chǔ)設(shè)施的破壞。作為經(jīng)濟社會發(fā)展的紐帶和目前“一帶一路”戰(zhàn)略中不可或缺的交通基礎(chǔ)設(shè)施,橋梁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮的作用愈加突出。然而,橋梁結(jié)構(gòu)及交通網(wǎng)絡(luò)在歷次地震中都會發(fā)生較嚴(yán)重的破壞,對震后疏散、組織救援以及災(zāi)后重建造成嚴(yán)重影響。可恢復(fù)性是評估結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)等震后恢復(fù)能力的一項指標(biāo)參數(shù),能夠反映結(jié)構(gòu)或者系統(tǒng)快速恢復(fù)、抵抗災(zāi)難的能力。可恢復(fù)性不僅可以用于震前評價橋梁交通網(wǎng)絡(luò)抗震能力,還可以用于預(yù)測震后橋梁交通系統(tǒng)功能恢復(fù)情況,從而為救災(zāi)和重建工作提供策略指導(dǎo)。因此,開展城市橋梁交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可恢復(fù)性研究對于綜合評估橋梁網(wǎng)絡(luò)的抗震能力、交通流量恢復(fù)以及救災(zāi)決策具有重要的科學(xué)意義和工程價值。本文從層次分析法入手,確定單體橋梁中的構(gòu)件權(quán)重,利用模糊綜合評價方法得到單體橋梁的可恢復(fù)性;之后,選取實地橋梁交通網(wǎng)絡(luò)模型,將易損性概率、震后恢復(fù)過程以及交通流分配等相關(guān)理論進(jìn)行結(jié)合,實現(xiàn)了橋梁交通網(wǎng)絡(luò)的可恢復(fù)性量化分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)基于層次分析法研究橋梁構(gòu)件的權(quán)重劃分,通過專家問卷調(diào)查獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù),采用模糊綜合評價法推導(dǎo)得到橋梁各構(gòu)件損傷程度的量化表達(dá),以獲得目標(biāo)橋梁剩余功能的百分比;根據(jù)橋梁修復(fù)時間模型,建立可恢復(fù)性指標(biāo)與修復(fù)時間之間的關(guān)聯(lián)。(2)針對某橋梁交通網(wǎng)絡(luò)模型,以HAZUS輸出的橋梁地震易損性概率分析結(jié)果為基礎(chǔ),分析其在每個時間點下震后道路通行能力,并計算道路阻抗函數(shù);采用圖論和非平衡分配理論,對比不同的交通分配份數(shù)精度,研究震后各個時間點的交通流量分配特征以及網(wǎng)絡(luò)交通行駛總時間。(3)采用控制變量法,以震后需求矩陣和道路基本通行能力不變?yōu)槟繕?biāo),重點分析每個路段橋梁功能提升比例對橋梁網(wǎng)絡(luò)通行總時間的影響規(guī)律,提出確定震后橋梁網(wǎng)絡(luò)中橋梁最優(yōu)修復(fù)次序的方法,為抗震救災(zāi)和重建決策提供方案和參考。
[Abstract]:Earthquakes are one of the most serious threats to transport infrastructure. In recent years, many strong earthquakes around the world have caused the destruction of major transportation infrastructure, which is the link of economic and social development and the indispensable transportation infrastructure in the current "Belt and Road" strategy. The bridge network system plays an increasingly important role. However, bridge structure and traffic network will be damaged seriously in every earthquake, which will evacuate after the earthquake. Recovery is an index parameter to evaluate the ability of post-earthquake recovery, such as structure, system and so on, which can reflect the rapid recovery of structure or system. Resilience not only can be used to evaluate the seismic capacity of bridge traffic network before earthquake, but also can be used to predict the functional recovery of bridge traffic system after earthquake. In order to provide strategic guidance for disaster relief and reconstruction, therefore, to carry out the urban bridge transportation network system recoverability for comprehensive evaluation of the seismic capacity of the bridge network. Traffic flow recovery and disaster relief decision-making have important scientific significance and engineering value. This paper starts with the Analytic hierarchy process to determine the weight of components in the single bridge. The restoration of single bridge is obtained by using fuzzy comprehensive evaluation method. Then, select the field bridge traffic network model, combining vulnerability probability, post-earthquake recovery process, traffic flow distribution and other related theories to achieve the bridge traffic network recoverability quantitative analysis. The main research contents are as follows: 1) based on AHP, the weight division of bridge components is studied, and the basic data are obtained by expert questionnaire. The fuzzy comprehensive evaluation method is used to derive the quantitative expression of the damage degree of each component of the bridge to obtain the percentage of the residual function of the target bridge. According to the bridge repair time model, the relationship between restorability index and repair time is established. 2) aiming at a bridge traffic network model. Based on the results of seismic vulnerability probability analysis of bridges outputted by HAZUS, the post-earthquake road capacity at each time point is analyzed, and the road impedance function is calculated. By using graph theory and non-equilibrium distribution theory, the control variable method is used to study the characteristics of traffic flow distribution at different time points after earthquake and the total travel time of network traffic. Based on the post-earthquake demand matrix and the basic capacity of the road is not the goal, the emphasis of each section of the bridge function to enhance the proportion of the impact of the total time of the bridge network law. A method for determining the optimal repair order of bridges in post-earthquake bridge network is presented, which provides a scheme and reference for earthquake relief and reconstruction decisions.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U442.55

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本文編號：1476738