基于日本311大地震详细破坏数据的结构易损性分析

描述地震损失和地震动关系的地震易损性是地震损失预测的重要组成部分。目前广泛应用的地震动衰减模型存在极大的不确定性,通过衰减法得到的建筑结构地震易损性关系同样包含着很大的不确定性。文中基于日本311地震震后的近60万栋建筑详细破坏数据,结合日本K-net和KIKnet密集台阵观测到的地震动记录,提出了基于实测台站数据的地震动插值方法。用全部建筑和按照建造年代与结构类别进行分类的多种数据,对比基于衰减模型和插值法2种地震动作用下,各类别建筑结构的结构易损性关系。研究发现,同等地震动下,衰减法的易损性比插值法得到的整体偏高。当地震动比较大的时候,地震损失不再明显增加,特别是插值法得到的易损性存在明显的“震害饱和”现象。本研究的结果为更加准确地估算实际各类建筑物地震损伤提供了最新的科学依据。

基于新西兰实际震害资料的地震损失不确定性分析

描述地震作用与工程破坏之间关系的易损性曲线及其概率分布对于地震灾害损失的可靠评估至关重要。以对数正态分布为主体的现行易损性概率分布模型无法很好地描述完好无损和完全破坏这2种边界条件。文中基于新西兰近40万栋房屋的历史震害信息,确认了这2种边界条件的存在,并对各种给定地震动水平下结构的损失分布进行了研究,提出了考虑上述2种边界条件的易损性混合概率分布模型,即首先单独考虑完好无损和完全破坏2种边界情况,然后再利用分布函数拟合其他的地震损失分布。通过对混合概率分布模型的损失分布与实际损失分布进行比较,验证了文中所提模型的有效性,可以用于未来分析地震损失的不确定性分布。

地震损失的空间相关性及其对震害损失估计的影响

在地震危险性分析或者地震损失分布评估中,需要考虑地震损失的空间相关性的影响。目前对地震损失空间相关性的研究,主要是基于经验或半经验的方法,没有经过实际地震损失分布的验证。本文基于2011年东日本大地震收集到的55万条建筑物破坏的详细数据得出了基于实际震害的地震损失随距离关系变化的空间相关性衰减规律,给出了一个基于实际数据的拟合公式,并将其应用于最新开发的基于高精度模拟的巨灾风险分析中。利用北京地区多个地震为算例,研究了实现空间相关性模拟的样本精度问题,并且给出了不同空间相关系数对地震损失分布的影响,从而能为未来的防震减灾工作提供更好的地震损失估计结果。