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2.2.4可视化模拟模块 2.3多层建筑MDOF剪切层模型 2.3.1引言 2.3.2MDOF集中质量剪切模型 2.3.3适用于中国多层建筑的骨架线参数标定方法 2.3.4基于HAZUS的骨架线参数标定方法 2.3.5滞回参数标定方法 2.3.6参数标定方法的验证 2.3.7小结 2.4高层建筑MDOF弯剪耦合模型 2.4.1引言 2.4.2非线性弯剪耦合模型 2.4.3根据宏观建筑信息确定模型参数 2.4.4基于单体结构的模型应用和验证 2.4.5非线性弯剪耦合模型在城市区域震害预测中的应用 2.4.6小结 2.5区域震害模拟中参数不确定性影响分析 2.5.1引言 2.5.2参数不确定性影响分析方法 2.5.3设防砌体结构的参数不确定性影响分析 2.5.4其他结构类型的参数不确定性影响分析 2.5.5小结 第3章城市区域地震经济损失预测方法 3.1概述 3.2建筑整体层次的震损预测 3.2.1引言 3.2.2多层结构震害判别 3.2.3混凝土高层结构震害判别 3.2.4考虑参数不确定性的结构损伤判别 3.2.5小结 3.3基于精细化数据的城市建筑震损预测 3.3.1引言 3.3.2损失预测方法 3.3.3案例研究： 清华大学校园区域建筑地震损失预测 3.3.4损失预测结果及讨论 3.3.5小结 3.4基于GIS和FEMA P58的城市建筑震损预测 3.4.1引言 3.4.2估计构件种类 3.4.3估计构件数量 3.4.4小结 3.5利用震后航拍影像提高近实时震损预测准确性 3.5.1引言 3.5.2方法框架 3.5.3倒塌分布相似度匹配算法 3.5.4案例分析： 清华大学校园虚拟地震 3.5.5方法验证： 2014年鲁甸地震 3.5.6小结 第4章城市抗震弹塑性分析的可视化 4.1概述 4.2城市建筑群震害场景的2.5D可视化 4.3城市建筑群震害场景的3D可视化 4.3.1引言 4.3.2整体技术框架 4.3.3城市3DGIS数据的获取 4.3.4基于城市3D多边形模型的震害场景可视化 4.3.5数据流程 4.3.6案例分析 4.4基于倾斜摄影的城市建筑群震害场景增强现实可视化 4.4.1引言 4.4.2基于倾斜摄影的实景三维模型建模 4.4.3建筑物单体识别 4.4.4建筑群地震反应动态可视化 4.4.5小结 4.5基于倾斜摄影的城市建筑群倒塌情境可视化 4.5.1引言 4.5.2倒塌建筑的动态响应可视化 4.5.3倒塌建筑的烟尘效果 4.5.4案例研究 4.5.5小结 第5章基于城市抗震弹塑性分析的次生火灾及次生坠物模拟 5.1概述 5.2城市区域地震次生火灾模拟和高真实感显示 5.2.1引言 5.2.2模拟框架 5.2.3分析方法 5.2.4案例分析 5.2.5小结 5.3地震次生坠物灾害及其对人员疏散的影响 5.3.1引言 5.3.2模拟框架 5.3.3分析方法 5.3.4算例 5.3.5小结 5.4考虑坠物次生灾害的避难场所规划 5.4.1引言 5.4.2整体架构 5.4.3分析方法 5.4.4算例 5.4.5小结 第6章基于城市抗震弹塑性分析的地震应急与恢复 6.1概述 6.2基于城市抗震弹塑性分析的震损评估系统REDACT 6.2.1地震破坏力分析评价方法 6.2.2系统开发 6.2.3应用案例 6.3基于机器学习的城市建筑群震害实时评估方法 6.3.1引言 6.3.2基本框架与研究方法 6.3.3基于LSTM的地震动破坏力预测 6.3.4基于CNN的地震动破坏力预测 6.3.5复杂区域案例分析——以清华大学校园为例 6.4基于城市抗震弹塑性分析的主余震损失分析 6.4.1引言 6.4.2主余震作用下区域建筑震害预测方法 6.4.3区域建筑分析模型主余震验证 6.4.4主余震序列构造方法 6.4.5案例分析——以龙头山镇鲁甸地震为例 6.5考虑劳动力资源约束的恢复重建决策 6.5.1引言 6.5.2基本框架 6.5.3剩余功能计算 6.5.4维修规划单元的恢复曲线和资源需求曲线 6.5.5维修规划与模拟 6.5.6算例分析 第7章城市地面运动场构造及场地城市效应 7.1概述 7.2基于有限点位记录的地面运动场构造方法 7.2.1引言 7.2.2强震动库与插值台站组 7.2.3基于反距离加权插值的地面运动反应谱构造方法 7.2.4基于连续小波变换的地震动构造方法 7.2.5地面运动场构造方法框架 7.2.6方法验证 7.2.7案例分析——以旧金山Hayward断层M7.0级模拟地震为例 7.2.8小结 7.3场地城市效应及其分析方法 7.3.1引言 7.3.2考虑SCI效应的城市抗震弹塑性分析 7.3.3振动台试验及其验证 7.3.4三维盆地算例 7.3.5清华大学校园案例分析 7.3.6小结 7.4场地城市效应对震害评估的影响分析 7.4.1引言 7.4.2理想建筑分布下的SCI效应 7.4.3实际区域的SCI效应 7.4.4小结 第8章典型城市建筑群的震害模拟案例 8.1概述 8.2北京CBD建筑群震害模拟 8.2.1北京CBD地区结构模型介绍 8.2.2北京CBD地震动时程数据获取 8.2.3北京CBD建筑群震害模拟结果 8.2.4北京CBD建筑群震害结果可视化 8.3新北川县城震害可视化预测 8.3.1新北川县城建筑信息 8.3.2新北川县城地震动模拟 8.3.3考虑场地城市效应的震害分析结果 8.3.4高真实感震害可视化 8.4西安灞桥区建筑震害模拟 8.4.1西安灞桥区建筑信息 8.4.2西安灞桥区建筑震害模拟地震动输入 8.4.3西安灞桥区建筑震害分析结果 8.4.4对未设防建筑加固后的效果 8.5唐山市建筑震害模拟 8.5.1唐山市建筑信息 8.5.2唐山市建筑震害模拟地震动输入 8.5.3唐山市建筑震害分析结果 8.6旧金山建筑震害模拟 8.6.1旧金山湾区建筑信息 8.6.2地震动输入 8.6.3典型建筑分析流程 8.6.4建筑震害损失分布 第9章结论与展望 9.1结论 9.2展望 参考文献 內容試閱： 我国是世界上地震灾害为严重的国家之一，聚集大量人口与财富的城市时刻处于严峻的地震威胁之下。切实提高城市的抗震防灾能力，是保障我国人民生命财产安全的重大问题。我国（大陆地区）中、东部人口密集的大城市，自唐山地震后已经有40余年未经历过重大地震灾害，加之近年来城市化的迅速发展，现有的震害调查经验显然难以满足工程建设和城市发展的需要。考虑到试验能力的局限，发展数值模拟技术，科学模拟城市区域的地震场景和地震破坏，深入揭示灾变机理并提出安全可靠的抗震对策，对提升我国城市抗灾能力和应急救援能力都具有非常重要的价值。 本书作者近13年来结合工程结构地震灾变的研究基础，在城市地震灾变模拟方面做了很多研究工作，得到了中国地震局、国家自然科学基金委、科技部等机构的大力支持，在城市区域建筑群的灾变模拟方面承担了多项重要科研项目。为了向广大的研究人员和设计人员介绍相关研究成果，特撰写本书。全书共9章，主要内容包括： 城市抗震弹塑性分析的计算模型，城市区域地震经济损失预测方法，城市抗震弹塑性分析的可视化，基于城市抗震弹塑性分析的次生火灾及次生坠物模拟，基于城市抗震塑性分析的地震应急与恢复，城市地面运动场构造及场地城市效应，典型城市建筑群的震害模拟案例，结论与展望。由于城市地震灾变模拟内容很丰富，国内外很多研究者都做了许多卓有成效的研究工作，限于篇幅，本书主要介绍作者及合作者在相关领域开展的工作，读者可以参阅相关文献了解其他研究者的工作。 本书的主要内容源于以下科研项目的部分成果： 国家重点研发计划项目（编号： 2018YFC1504401，2019YFC1509305，2018YFC0809900），腾讯基金会科学探索奖，国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（编号： 51222804），国家自然科学基金联合基金重点项目（编号： U1709212），国家自然科学基金面上项目（编号： 51178249，51578320，51978049）和青年项目（编号： 51708361），国家科技支撑计划课题（编号： 2013BAJ08B02），中国地震局地球物理研究所基本科研专项（编号： DQJB14C01），深圳市科创委基础研究自由探索项目（编号： JCYJ20180305123919731），中国地震局工程力学研究所实验室开放项目（编号： 2017D01）等。 本书的成果是作者与国内外合作者及研究生共同完成的，主要包括： 清华大学叶列平教授、任爱珠教授， 格里菲斯大学（澳大利亚）H.Guan教授，东京大学(日本)M.Hori教授，斯坦福大学(美国)K.H.Law教授， 加州大学伯克利分校(美国)S.A.Mahin教授、F.McKenna博士，加州大学洛杉矶分校(美国)E.Taciroglu教授， 都灵理工大学（意大利）G.P.Cimellaro教授，中国地震局工程力学研究所林旭川研究员，中国地震台网中心孙丽博士，香港科技大学王刚教授、黄杜若博士，以及课题组的研究生曾翔、杨哲飚、程庆乐、顾栋炼、徐永嘉、孙楚津、韩博、Cheav Por Chea等。感谢中国地震局工程力学研究所、中国地震局地球物理研究所、西安建筑科技大学、中国地震台网中心、北京市地震局等单位的大力协助和支持。在过去十多年的科研工作中，众多单位、领导与同事给了我们巨大的支持和帮助，谨致以诚挚的谢意！ 本书的计算分析工作和试验研究工作得到清华大学“力学计算与仿真实验室”和“土木工程安全与耐久教育部重点实验室”的大力支持，在此表示衷心的感谢！ 由于作者水平有限，本书内容只是相关领域诸多研究成果中的沧海一粟，一定存在很多不足之处，衷心希望有关专家和读者批评指正。 作者 2021年8月 于北京清华园

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