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科研工作
國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“區(qū)域與城市地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究”順利通過(guò)科技部驗(yàn)收
發(fā)布時(shí)間： 2022-10-28 點(diǎn)擊數(shù)量：74342022年7月26日，中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所牽頭承擔(dān)的“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《區(qū)域與城市地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究》順利通過(guò)科技部組織的項(xiàng)目綜合績(jī)效評(píng)價(jià)。該項(xiàng)目于2017年獲科技部批準(zhǔn)立項(xiàng)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為張令心研究員，共同參與單位包括清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、防災(zāi)科技學(xué)院、廈門(mén)大學(xué)、中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司等。
項(xiàng)目圍繞區(qū)域與城市地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的科學(xué)化、精準(zhǔn)化和動(dòng)態(tài)化的總體目標(biāo)，研發(fā)以區(qū)域與城市地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為目的的監(jiān)測(cè)手段及組網(wǎng)觀測(cè)技術(shù)，深度挖掘多元監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與工程結(jié)構(gòu)地震損傷破壞和城市災(zāi)害的關(guān)聯(lián)特征，發(fā)展多尺度非線性建模與動(dòng)態(tài)模型修正方法，并充分考慮區(qū)域與城市內(nèi)工程結(jié)構(gòu)性態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等因素影響，建立區(qū)域與城市大震風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)估技術(shù)系統(tǒng)，開(kāi)展城市和工程應(yīng)用示范。
項(xiàng)目提出了通過(guò)靜電力反饋原理實(shí)現(xiàn)低頻測(cè)量的整體方案，研發(fā)了寬頻帶、大動(dòng)態(tài)、高魯棒性閉環(huán)型力平衡式MEMS加速度傳感設(shè)備（圖1）；建立了區(qū)域與城市低功耗分布式智能監(jiān)測(cè)組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大震電力及通信中斷下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。
項(xiàng)目針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)，提出了基于圖像和深度學(xué)習(xí)的工程結(jié)構(gòu)地震識(shí)別技術(shù)和震損評(píng)價(jià)方法（圖2），建立了建筑結(jié)構(gòu)易損性動(dòng)態(tài)分析模型；針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，研究基于多元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、模型驅(qū)動(dòng)以及二者融合的橋梁地震破壞監(jiān)測(cè)和性態(tài)評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)基于多元數(shù)據(jù)的橋梁地震破壞快速評(píng)估。
項(xiàng)目提出了基于概率的區(qū)域和城市地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法（圖3），給出了區(qū)域和城市風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分的原則與方法，建立了融合多元信息的區(qū)域與城市大震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)不同防震減災(zāi)需求的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的多種表達(dá)形式。
項(xiàng)目集成了新型傳感器、先進(jìn)的組網(wǎng)技術(shù)、秒級(jí)計(jì)算效率的基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的單體建筑和區(qū)域建筑群地震災(zāi)害的快速動(dòng)態(tài)評(píng)估方法（圖4）等創(chuàng)新性成果，開(kāi)發(fā)了“區(qū)域與城市地震監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估系統(tǒng)”（圖5），實(shí)現(xiàn)了基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的公里網(wǎng)格級(jí)別的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)快速動(dòng)態(tài)評(píng)估，提升了區(qū)域與城市地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的時(shí)效性和精度。
項(xiàng)目執(zhí)行期間，參研人員2人獲國(guó)家級(jí)、9人獲省部級(jí)人才稱號(hào)，形成了一支穩(wěn)定的地震風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估專業(yè)研發(fā)隊(duì)伍；項(xiàng)目的研究成果已被《建筑抗震韌性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《公路橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》《大跨橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)警閾值標(biāo)準(zhǔn)》《公路橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》等4部標(biāo)準(zhǔn)采納；項(xiàng)目研發(fā)的技術(shù)已應(yīng)用在瀘縣和蘆山地震災(zāi)害應(yīng)急評(píng)估中，并應(yīng)用到一些重大工程和城市震害預(yù)測(cè)中；部分工作已納入到中國(guó)地震局2020年科技創(chuàng)新支撐新時(shí)代防震減災(zāi)事業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)任務(wù)清單。
項(xiàng)目所研發(fā)的相關(guān)設(shè)備和評(píng)估方法及系統(tǒng)，可為中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)“城市與重大工程地震韌性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”提供技術(shù)支撐和前期基礎(chǔ)，也可服務(wù)于重大工程、建筑、橋梁及相關(guān)構(gòu)件損傷識(shí)別、震后應(yīng)急評(píng)估、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和地震應(yīng)急救災(zāi)決策等方面。
