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科研工作
國家重點研發(fā)計劃項目“區(qū)域與城市地震風(fēng)險評估與監(jiān)測技術(shù)研究”順利通過科技部驗收
發(fā)布時間： 2022-10-28 點擊數(shù)量：105902022年7月26日，中國地震局工程力學(xué)研究所牽頭承擔(dān)的“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目《區(qū)域與城市地震風(fēng)險評估與監(jiān)測技術(shù)研究》順利通過科技部組織的項目綜合績效評價。該項目于2017年獲科技部批準(zhǔn)立項，項目負(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、廈門大學(xué)、中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司等。
項目圍繞區(qū)域與城市地震風(fēng)險評估的科學(xué)化、精準(zhǔn)化和動態(tài)化的總體目標(biāo)，研發(fā)以區(qū)域與城市地震風(fēng)險評估為目的的監(jiān)測手段及組網(wǎng)觀測技術(shù)，深度挖掘多元監(jiān)測數(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)、社會和經(jīng)濟(jì)等因素影響，建立區(qū)域與城市大震風(fēng)險動態(tài)評價指標(biāo)體系和評估技術(shù)系統(tǒng)，開展城市和工程應(yīng)用示范。
項目提出了通過靜電力反饋原理實現(xiàn)低頻測量的整體方案，研發(fā)了寬頻帶、大動態(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)測組網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了大震電力及通信中斷下監(jiān)測系統(tǒng)正常運行。
項目針對建筑結(jié)構(gòu)，提出了基于圖像和深度學(xué)習(xí)的工程結(jié)構(gòu)地震識別技術(shù)和震損評價方法（圖2），建立了建筑結(jié)構(gòu)易損性動態(tài)分析模型；針對橋梁結(jié)構(gòu)，研究基于多元數(shù)據(jù)驅(qū)動、模型驅(qū)動以及二者融合的橋梁地震破壞監(jiān)測和性態(tài)評估方法，實現(xiàn)基于多元數(shù)據(jù)的橋梁地震破壞快速評估。
項目提出了基于概率的區(qū)域和城市地震災(zāi)害風(fēng)險評估方法（圖3），給出了區(qū)域和城市風(fēng)險評估指標(biāo)和風(fēng)險等級劃分的原則與方法，建立了融合多元信息的區(qū)域與城市大震風(fēng)險評估體系，實現(xiàn)了針對不同防震減災(zāi)需求的地震災(zāi)害風(fēng)險評估的多種表達(dá)形式。
項目集成了新型傳感器、先進(jìn)的組網(wǎng)技術(shù)、秒級計算效率的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的單體建筑和區(qū)域建筑群地震災(zāi)害的快速動態(tài)評估方法（圖4）等創(chuàng)新性成果，開發(fā)了“區(qū)域與城市地震監(jiān)測與風(fēng)險動態(tài)評估系統(tǒng)”（圖5），實現(xiàn)了基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的公里網(wǎng)格級別的地震災(zāi)害風(fēng)險快速動態(tài)評估，提升了區(qū)域與城市地震災(zāi)害風(fēng)險評估的時效性和精度。
項目執(zhí)行期間，參研人員2人獲國家級、9人獲省部級人才稱號，形成了一支穩(wěn)定的地震風(fēng)險監(jiān)測與評估專業(yè)研發(fā)隊伍；項目的研究成果已被《建筑抗震韌性評價標(biāo)準(zhǔn)》《公路橋梁監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《大跨橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)預(yù)警閾值標(biāo)準(zhǔn)》《公路橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》等4部標(biāo)準(zhǔn)采納；項目研發(fā)的技術(shù)已應(yīng)用在瀘縣和蘆山地震災(zāi)害應(yīng)急評估中，并應(yīng)用到一些重大工程和城市震害預(yù)測中；部分工作已納入到中國地震局2020年科技創(chuàng)新支撐新時代防震減災(zāi)事業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)任務(wù)清單。
項目所研發(fā)的相關(guān)設(shè)備和評估方法及系統(tǒng)，可為中國地震科學(xué)實驗場“城市與重大工程地震韌性監(jiān)測系統(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)件損傷識別、震后應(yīng)急評估、地震災(zāi)害風(fēng)險評估和地震應(yīng)急救災(zāi)決策等方面。
