基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性的評(píng)估研究綜述

劉成路 唐彥東教授

(防災(zāi)科技學(xué)院，河北 廊坊 065201)

0 引言

基礎(chǔ)設(shè)施是社會(huì)的生命線，也是社會(huì)最重要、最基礎(chǔ)的要素。地震對(duì)人造成的傷害和經(jīng)濟(jì)損失多是由于建筑物、管線等基礎(chǔ)設(shè)施損壞導(dǎo)致的。地震易損性分析是評(píng)定基礎(chǔ)設(shè)施的安全性，提高抗震能力的有效途徑。國(guó)內(nèi)外均有開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性方面的研究。從現(xiàn)有研究?jī)?nèi)容來(lái)看，定量方面的評(píng)估研究較少，很多研究沒(méi)有完整的指出所有不確定性的來(lái)源；使用大量數(shù)據(jù)和先進(jìn)的數(shù)學(xué)方法能夠增強(qiáng)定量評(píng)估結(jié)果的科學(xué)性和完整性，但部分研究所需數(shù)據(jù)量和結(jié)果置信度之間的平衡點(diǎn)不清晰，因此對(duì)受損區(qū)的建模也不明確。本研究以基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性的評(píng)估方法進(jìn)行了梳理和總結(jié)。

1 基礎(chǔ)設(shè)施的地震易損性

1.1 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性的內(nèi)涵

針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施地震風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估主要包括兩個(gè)方面：危險(xiǎn)性分析和易損性分析。危險(xiǎn)性分析的最終目的就是分析研究區(qū)潛在的地震危險(xiǎn)性，即依據(jù)其所處地區(qū)的地質(zhì)條件、地形地貌及條件判定地震災(zāi)害的危險(xiǎn)性[1]?；A(chǔ)設(shè)施地震易損性研究則主要包括[2]：

(1)地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的確定，即研究發(fā)生一定等級(jí)地震時(shí)造成的受災(zāi)范圍。

(2)地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)特性評(píng)價(jià)，對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的主要基礎(chǔ)設(shè)施，如建筑物、管線系統(tǒng)、內(nèi)部財(cái)產(chǎn)等進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

(3)抗災(zāi)性能分析，對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的大量基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行抗災(zāi)性能的綜合分析。

1.2 基礎(chǔ)設(shè)施地震風(fēng)險(xiǎn)和一般風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)別

基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)具有以下特征：開(kāi)放性、涌現(xiàn)性、系統(tǒng)規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊/層次性、關(guān)聯(lián)特性、非線性[3]。因此基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)既有與一般承災(zāi)體的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)相同的特征，又有下列幾個(gè)特點(diǎn)：

(1)面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素多，由于基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備數(shù)量龐大，涉及的人、事、物均較復(fù)雜，項(xiàng)目建成后服役年限較長(zhǎng)，因此不確定因素較多。

(2)風(fēng)險(xiǎn)因素之間互相影響，因?yàn)橹卮蠡A(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，本身系統(tǒng)就比較復(fù)雜，各個(gè)系統(tǒng)之間有很多聯(lián)系，因此風(fēng)險(xiǎn)因素之間也存在復(fù)雜的關(guān)系，系統(tǒng)之間相互影響會(huì)同時(shí)造成次生災(zāi)害多發(fā)等問(wèn)題。

(3)風(fēng)險(xiǎn)后果危害大。重大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響，若是無(wú)法控制其風(fēng)險(xiǎn)，既會(huì)影響項(xiàng)目的建設(shè)，又會(huì)危害社會(huì)的穩(wěn)定。

(4)風(fēng)險(xiǎn)演化過(guò)程的不確定性高，基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)既會(huì)受到內(nèi)外部環(huán)境的影響，又會(huì)被多元主體左右，不確定性較高。

2 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性影響因素分析

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性的構(gòu)成

基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性是指基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)易于受到地震災(zāi)害破壞或損害的程度，是衡量地震災(zāi)害對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施影響程度的指標(biāo)。城市中各承災(zāi)體與城市組成要素是相對(duì)應(yīng)的，地震時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的各組成要素便會(huì)成為承災(zāi)體。在對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性進(jìn)行全面評(píng)價(jià)的過(guò)程中，必然會(huì)涉及到基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的眾多組成要素，1997年美國(guó)總統(tǒng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施委員會(huì)(PCCIP)劃分的8類基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)包括：政府、通信、運(yùn)輸、電力、金融、熱力、供水、應(yīng)急服務(wù)[4]，這也決定了相關(guān)易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系必然會(huì)十分龐大且難分析?，F(xiàn)有研究主要從以下兩方面展開(kāi)：基礎(chǔ)建筑地震易損性和管線系統(tǒng)地震易損性?；A(chǔ)建筑是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)重要的組成要素之一，是人類生產(chǎn)和生活的物質(zhì)載體。由地震導(dǎo)致的建筑倒塌或損壞是造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的重要原因之一，建筑中的薄弱點(diǎn)，將直接關(guān)系到抗震防災(zāi)工作能否落到實(shí)處。由此可知，建筑地震易損性的研究和評(píng)價(jià)是相關(guān)課題研究中必不可少的一部分。管線系統(tǒng)是現(xiàn)代城市維持高效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，是人類在城市中正常活動(dòng)的必要條件。但當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，生命線系統(tǒng)不僅是城市的物資保障和能源供應(yīng)系統(tǒng)，而且還是應(yīng)急避難疏散、消防救援和災(zāi)后安置的重要支撐。因此，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的地震易損性進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)具有重要的意義。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性的主要影響因素

不同的研究者分別從各自的學(xué)科角度出發(fā)，構(gòu)建了不同的易損性概念模型和理論框架。但研究的目的均是要分析表述與地震易損性有關(guān)的多層次因素。易損性通常定義為：“在一定災(zāi)害強(qiáng)度下承災(zāi)體損失的程度”[5]?；A(chǔ)設(shè)施地震易損性影響因素主要由兩類組成：一是地震致災(zāi)強(qiáng)度；二是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)本身的抵抗能力[6]。函數(shù)關(guān)系可表示為下式：

V=f(I，R)

式中：

V—易損性；

I—地震致災(zāi)強(qiáng)度；

R—系統(tǒng)本身的抵抗能力[7]。

相關(guān)研究中，Turner等人于2003年提出的理論框架相對(duì)其他理論來(lái)說(shuō)較為完善，并且該理論框架對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性進(jìn)行分析，將人類和城市環(huán)境中可能存在的復(fù)雜聯(lián)系的作用和影響考慮進(jìn)來(lái)。而這些之前被忽視的作用和影響，在不同時(shí)空范圍內(nèi)對(duì)城市的地震易損性同樣會(huì)產(chǎn)生影響。其對(duì)地震易損性的所有組成部分進(jìn)行相對(duì)全面的描述，并且對(duì)地震易損性的潛在影響因素及它們可能存在的關(guān)系進(jìn)行了分析[8]。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性的主要分析方法

過(guò)去提出的易損性評(píng)估可分為兩個(gè)主要類別：經(jīng)驗(yàn)法、分析法[9]。每種易損性評(píng)估方法都會(huì)對(duì)離散損傷等級(jí)的損傷進(jìn)行建模，如下圖。

圖 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性分析流程[10]Fig. Analysis process of seismic vulnerability of infrastructure[10]

主要方法可分為4類：①概率矩陣方法，它以離散的形式表達(dá)由于強(qiáng)度i的地面運(yùn)動(dòng)，引發(fā)的損傷等級(jí)j的概率。概率矩陣方法對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估很多基于過(guò)去的地震數(shù)據(jù)，使用統(tǒng)計(jì)到的損失數(shù)據(jù)進(jìn)行未來(lái)地震的影響預(yù)測(cè)，在應(yīng)用于具有相似特征的區(qū)域時(shí)有優(yōu)勢(shì)。但是，這種方法的應(yīng)用中存在的許多不確定因素會(huì)帶來(lái)很多缺陷。②易損性函數(shù)，它表示的是依據(jù)給定地震強(qiáng)度的函數(shù)計(jì)算出的超出給定概率的損失情況，使用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表來(lái)收集有關(guān)的信息，然后對(duì)基礎(chǔ)類型、結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)元素、保護(hù)狀態(tài)等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。③能力—需求譜法的理論基礎(chǔ)是Push-over分析方法，通過(guò)能力曲線體現(xiàn)評(píng)估對(duì)象在地震中的反應(yīng)。④可靠度計(jì)算方法主要是在計(jì)算出系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)所在的基礎(chǔ)上，考慮節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)可靠性水平，將可靠性加權(quán)得到最終評(píng)估結(jié)果。能夠有效確定系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，可在規(guī)劃階段提供輔助決策。

3 基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性評(píng)估

3.1 單一基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)地震易損性評(píng)估

在基礎(chǔ)設(shè)施易損性研究初期，信息和數(shù)據(jù)較少，多采用概率風(fēng)險(xiǎn)方法進(jìn)行評(píng)估。有學(xué)者使用統(tǒng)計(jì)回歸模型進(jìn)行量化研究；工程領(lǐng)域的學(xué)者通過(guò)分析物理連接計(jì)算系統(tǒng)的可靠性[11-13]，例如，管線系統(tǒng)的易損性評(píng)估中首先要將管網(wǎng)等效為含有節(jié)點(diǎn)和邊的網(wǎng)絡(luò)模型，其中涉及兩個(gè)主要的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)：節(jié)點(diǎn)度和介數(shù)[14]，節(jié)點(diǎn)度指與該節(jié)點(diǎn)連接的邊數(shù)，介數(shù)反應(yīng)邊或點(diǎn)的影響力和作用力，常利用管線的等效圖模型來(lái)確保系統(tǒng)拓?fù)淠Ｐ偷挠行訹15]。有研究曾在此方法的基礎(chǔ)上給出判別系統(tǒng)脆弱節(jié)點(diǎn)的方法，并據(jù)此分析管網(wǎng)在連鎖故障反應(yīng)下的易損性[16]。此類方法的分析主要針對(duì)管線系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)(主要設(shè)備)進(jìn)行易損性分析，無(wú)法對(duì)邊(線路)的受損情況進(jìn)行分析，但實(shí)際地震中，傳輸線路和設(shè)備都有可能會(huì)受損失效[17]。歐盟資助的SYNER-G項(xiàng)目中多數(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施組件相關(guān)的數(shù)據(jù)是使用離散損壞狀態(tài)進(jìn)行處理，這種離散的受損數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)模型的結(jié)果產(chǎn)生影響。SYNER-G項(xiàng)目的多數(shù)研究都集中于一個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)組件而不是系統(tǒng)整體，這意味著對(duì)于擁有不同組件的基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)而言，可能會(huì)有多個(gè)易損性曲線，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整[18]。

3.2 基于相互依賴性的基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性評(píng)估方法

重要的城市地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)之間可能存在相互依賴關(guān)系，例如能源和運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的破壞會(huì)帶來(lái)其他公用事業(yè)以及破壞其功能的連鎖效應(yīng)。這意味著損害了一個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致其他關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)中斷。因此，不僅需要考慮單個(gè)系統(tǒng)的地震易損性，還要考慮基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的性能(例如供應(yīng)網(wǎng)絡(luò))以及系統(tǒng)之間的相互依賴性(例如電力故障造成供水中斷)。依賴性描述了一個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)依賴的單向關(guān)系在另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的表現(xiàn)。例如交通系統(tǒng)的運(yùn)行需要電力系統(tǒng)支撐[19]。相互依賴性實(shí)際上描述的是基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系中的雙向性[20]。

基礎(chǔ)設(shè)施之間的相互依賴性大致分為4個(gè)類別：物理、網(wǎng)絡(luò)、地理和邏輯[21]。物理指的是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的實(shí)際物理鏈接；網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)信息連接的網(wǎng)絡(luò)鏈接；地理是指邏輯操作中會(huì)產(chǎn)生相互影響的鏈接；邏輯指的是所有其他關(guān)系，例如設(shè)施受到?jīng)_擊對(duì)投資產(chǎn)生的影響。在分析中，邏輯關(guān)系可能尤為重要，由于人的因素，研究分析不僅僅是定性地考慮相互依賴性，基礎(chǔ)設(shè)施之間的交叉系數(shù)也是易損性分析時(shí)的重要參數(shù)?，F(xiàn)有的用于評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施相互依賴性的框架中，多數(shù)框架的主要工作在于確定整體的輸入和計(jì)算流程。這些模型并非特定于地震，而是用于評(píng)估由于一些小的干擾而引起的波動(dòng)。

目前，基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系研究主要集中在以下3個(gè)方面[3]：

(1)系統(tǒng)的定性分析，對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施及其關(guān)聯(lián)關(guān)系相關(guān)概念進(jìn)行定義和分類，確定主要影響因素[22]。

(2)基于經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的方法，對(duì)實(shí)際案例中統(tǒng)計(jì)到的事件和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找到故障的原因和表現(xiàn)形式[23]，但不容易得出故障產(chǎn)生的機(jī)理。

(3)構(gòu)建模型并進(jìn)行模擬，利用系數(shù)矩陣確定各子系統(tǒng)之間的相關(guān)性[24]，然后運(yùn)用數(shù)學(xué)分析方法從定量的角度研究關(guān)聯(lián)關(guān)系，是比較常用的研究方法[25]。確定關(guān)聯(lián)關(guān)系后，進(jìn)一步研究干擾事件在不同系統(tǒng)間的傳遞方式。

此類研究主要從拓?fù)涞慕嵌妊芯肯嗷ヒ来娴幕A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的地震脆弱性，首先評(píng)估每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的地震響應(yīng)，然后借助模型分析由于它們的相互依賴性而對(duì)易損性產(chǎn)生的影響[26]。常用的模型包括概率可靠性模型，利用互連的耦合強(qiáng)度以及各部分的地震響應(yīng)來(lái)表征網(wǎng)絡(luò)的相互依賴性[27]。根據(jù)各種性能指標(biāo)(連通性損失，人口等)計(jì)算獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)和從屬網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)脆弱性曲線。當(dāng)發(fā)現(xiàn)子系統(tǒng)A比子系統(tǒng)B更具地震脆弱性。則相互依賴性引入了子系統(tǒng)A的額外脆弱性[28]，此類分析同時(shí)可以確定出整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中易損性最高的部分。有學(xué)者運(yùn)用貝葉斯隨機(jī)方法對(duì)城市災(zāi)害易損性進(jìn)行分析：首先計(jì)算出易損性的單個(gè)指標(biāo)，再由最大似然分類原則確定單個(gè)易損性的指標(biāo)評(píng)價(jià)級(jí)別，所有指標(biāo)都計(jì)算完成后，采用最大加權(quán)概率原則得出綜合評(píng)價(jià)級(jí)別[29]。

物理基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)通常由互連和相互依存的子系統(tǒng)組成，系統(tǒng)所有者和政策研究人員需要具體的工具來(lái)評(píng)估潛在的風(fēng)險(xiǎn)，以便制定有效的風(fēng)險(xiǎn)管理策略。因此需要設(shè)計(jì)準(zhǔn)確高效的前兆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，用以確定并優(yōu)先考慮系統(tǒng)故障演變風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)；評(píng)估分析中的不確定性，為合理的決策提供支持。這種綜合前兆分析框架由3個(gè)過(guò)程組成：識(shí)別，優(yōu)先排序和評(píng)估[30]。前兆分析框架工作是風(fēng)險(xiǎn)分析的重要組成部分，它研究了各種橋梁檢查和維護(hù)方案的影響。它使政策研究人員和分析人員能夠找出橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)所在，以制定更多風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)政策，并制定指導(dǎo)方針，有效分配有限的風(fēng)險(xiǎn)管理資源，并減輕因橋梁故障導(dǎo)致的嚴(yán)重后果[31]。

3.3 基于價(jià)值核算的基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性評(píng)估方法

這一類研究主要通過(guò)核算基礎(chǔ)設(shè)施的災(zāi)前價(jià)值，進(jìn)行易損性評(píng)價(jià)[32]。在災(zāi)害過(guò)程分析中常用高分辨率遙感影像作為數(shù)據(jù)源，統(tǒng)計(jì)完研究區(qū)內(nèi)承災(zāi)體類型和數(shù)量后，使用多重標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法對(duì)災(zāi)害易損性進(jìn)行評(píng)價(jià)[33]。采用歷史數(shù)據(jù)分析和建立指標(biāo)體系的方法，無(wú)法模擬出災(zāi)害場(chǎng)景下基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)各要素之間的相互影響和風(fēng)險(xiǎn)演化過(guò)程[34]。由于無(wú)法模擬災(zāi)害的不確定性和復(fù)雜性，因此評(píng)估結(jié)果也會(huì)發(fā)生偏差[22]。

由于GIS技術(shù)獨(dú)特的可視化功能和地理空間信息處理能力，以GIS為平臺(tái)的地震災(zāi)害研究已成為本領(lǐng)域研究的主要發(fā)展方向。地質(zhì)災(zāi)害信息錄入后，結(jié)合GIS技術(shù)可以從空間和時(shí)間尺度上分析地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與環(huán)境之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系、評(píng)估各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率和可能的災(zāi)害后果，能實(shí)現(xiàn)對(duì)地震后的災(zāi)區(qū)受災(zāi)情況的快速評(píng)估[35]。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局使用GIS技術(shù)，編制了美國(guó)城市災(zāi)害的數(shù)字地圖。并在此基礎(chǔ)上建立決策支持系統(tǒng)，便于將來(lái)城市發(fā)展在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地點(diǎn)的選擇時(shí)規(guī)避高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)[36]。國(guó)內(nèi)學(xué)者在分析長(zhǎng)春市建筑抗震能力時(shí)，就曾借助GIS技術(shù)評(píng)估不同區(qū)域的地震災(zāi)害損失[37]。也有研究從地震承災(zāi)體特征入手，實(shí)現(xiàn)了災(zāi)害發(fā)生時(shí)框架結(jié)構(gòu)受損變形的三維動(dòng)態(tài)展示[25]。

3.4 基于可靠度計(jì)算方法的基礎(chǔ)設(shè)施地震易損性計(jì)算

基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的各風(fēng)險(xiǎn)變量之間的相互影響，導(dǎo)致評(píng)估中不能準(zhǔn)確得到變量間的分布關(guān)系與參數(shù)。學(xué)者提出用隨機(jī)模擬的方法獲取隨機(jī)變化信息。通過(guò)大量獨(dú)立的模擬確定整個(gè)系統(tǒng)的概率特征[38-39]。蒙特卡羅法(MCS)和驗(yàn)算點(diǎn)法(JC法)是比較常用的兩種方法。MCS法對(duì)影響可靠度的基本隨機(jī)變量進(jìn)行隨機(jī)抽樣，然后把抽樣值代入功能函數(shù)中來(lái)求解出結(jié)構(gòu)的失效概率[40]。由美國(guó)Argonne實(shí)驗(yàn)室使用MCS方法設(shè)計(jì)了能夠仿真災(zāi)后基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的恢復(fù)事件及恢復(fù)成本的Restore模型[41]。MCS法更多用于對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的易損性分析，Kim SH等基于此方法進(jìn)行了考慮空間效應(yīng)地震動(dòng)作用下的橋梁易損性分析，并與一致激勵(lì)下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示在不考慮空間效應(yīng)分析中，支撐結(jié)構(gòu)的延性需求將被低估[10，42]。JC法可以通過(guò)將系統(tǒng)中的非正態(tài)隨機(jī)變量進(jìn)行當(dāng)量正態(tài)化處理[43]，使之轉(zhuǎn)變?yōu)檎龖B(tài)隨機(jī)變量，然后計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度[44]，能夠用計(jì)算量的少量增加換取計(jì)算精度的提高，缺點(diǎn)是驗(yàn)算點(diǎn)和變量平均值點(diǎn)會(huì)隨地震的強(qiáng)度變化而產(chǎn)生偏離。

4 結(jié)論

目前，我國(guó)處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)面臨著巨大的壓力?；A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的可靠性面臨著不斷發(fā)生的地震災(zāi)害的考驗(yàn)，不斷涌現(xiàn)的災(zāi)害損失問(wèn)題引發(fā)了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施安全性與可靠性的思考，從已有研究來(lái)看，相關(guān)方法需要在以下方面進(jìn)行完善：由于地震的空間分布和各地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)特點(diǎn)的不同，許多研究和模型可能無(wú)法擴(kuò)展到其他地區(qū)；現(xiàn)有研究主要針對(duì)于單一的系統(tǒng)，將基礎(chǔ)設(shè)施之間的相互依賴性納入研究范圍將是研究的重點(diǎn)；在計(jì)算時(shí)需要結(jié)合不同地域的人口、環(huán)境等特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。但許多方法沒(méi)有明確地模擬整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中各種不確定性的來(lái)源，模型的預(yù)測(cè)性不強(qiáng)；評(píng)價(jià)體系的適時(shí)性不強(qiáng)，尚未將次生災(zāi)害的評(píng)估納入體系內(nèi)。未來(lái)的理想模型應(yīng)該是一個(gè)組合不同的易損性評(píng)估方法的綜合模型。