城镇应急道路网络抗震优化设防方法研究

本研究针对当前城镇应急道路网络仅在单体结构（路、桥、隧道）进行抗震设防，忽略了网络的易损性和通达性设防的教训，提炼出该方面的科学问题，在以应急道路网络为对象，研究抗震优化设防的新概念上，以工程单体（路、桥、隧道）抗震安全度、路径（链路）的易修复性和网络的通达性为网络抗震能力的度量标准，研究路径中各元件（路、桥、隧道）在强地震动作用和地震地质灾害作用下的破坏风险，以及路径的易修复性和网络的通达性；构建应急道路网络的通达性风险概率矩阵；兼顾网络应急通达安全的需求和经济投入的平衡，构建以设防水准为优化变量，以单体安全性、网络通达性为约束的网络多目标优化模型；研究提出求优化解的方法；并用汶川及几个其他城市道路网络数据，考核其方法和结果的可用性。该方法将为确定城镇应急道路网络抗震设防水准、编制道路抗震防灾规划及其地震应急救灾预案等提供科学方法和依据，具有前沿创新性和重要的应用价值。

应急道路网络是指承担灾时应急运输职能的道路网络。要求它有较高的安全度和通达性，以便灾时承担起应急运输任务。.开展应急道路网络抗震优化设防的研究，将目前仅以路、桥、隧道等单体结构为研究对.象的抗震设防思想拓宽到以网络的抗震设防为研究目标上， 提取应急道路网络的规则以及建立应急道路网络抗震能力的度量标准研究。.城镇应急道路网络抗震优化设防方法研究成果主要有：.（1）构建应急道路网络的识别规则， 考虑到单体与路径的可靠性、网络通达可靠性等，兼顾平时与应急时的交通需求，综合平衡网络的冗余度和经济性的影响，在已建成的或规划的路网中，识别选择出一部分路径，组成应急道路网络。建立了识别应急道路的构建规则。.（2）研究应急道路网络的抗震可靠性评价方法，兼顾单体的安全性、路径的可靠性和网络的通达性，建立以抗震设防水准为优化变量的，在保证单体和路径安全以及网络通达的条件下，确定应急道路网络的抗震设防优化水准，为应急道路网络的抗震设防和规划提供科学方法和依据。.（3）对城市道路交通网震害模拟与应急恢复的震害模拟、连通性分析、最短路径以及应急恢复决策相关模型做了详细分析与研究；构建了应急路网信息管理系统的功能框架并建立了山东六个城市的震害防御数据库。.本研究的创新之处主要包括：.（1） 开展应急道路网络抗震优化设防的研究，将目前仅以路、桥、隧道等单体结构为研究对象的抗震设防思想拓宽到以网络的抗震设防为研究目标上； .（2） 提取应急道路网络的规则以及建立应急道路网络抗震能力的度量标准研究，其研究成果将为城镇路网规划建设提供新思想。