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铁路、公路是生命线工程的重要组成部分,如果在地震灾害中遭受破坏,往往会造成巨大的经济损失,并且对抗震救灾工作将产生不可估量的影响。目前,已有许多学者研究了建筑物的震害损失评估方法,而对于铁路、公路系统震害损失的灾前预测及灾后快速评估研究较少。因此,铁路、公路的震害损失预测研究是具有显著社会及经济效益的重要工作。本文主要完成了以下工作: 1.将铁路系统分为桥梁、路基、隧道、轨道及车站5个部分,对每部分的结构震害特征及其机理进行了归纳和分析。 2.通过选取的7个影响桥梁震害的主要因素,构建了计算桥梁震害指数的方法;并采用数理统计中的多元线性回归分析法以及汶川地震27座桥梁的基础数据和震害调查资料,确定了震害影响因子的系数值;根据震害指数、破坏等级及破坏损失比建立了桥梁震害直接经济损失模型。以框架结构和砖混结构为主,采用何玉林提出的结构破坏比矩阵,提出了铁路车站房屋震害的直接经济损失预测方法。根据9条在汶川地震中震害比较严重而且调查资料比较详细的隧道资料,确定了隧道各个结构在不同烈度下的破坏比,并通过各个结构的破坏比、长度及相应的重建单价得到了隧道震害的直接经济损失模型。 3.针对山区铁路、公路的特点,在传统的路基震害损失预测模型中提出应将山地灾害风险考虑在内。利用国道G213线都江堰—映秀公路的震害调查资料和勘察设计图纸,运用MATLAB软件计算得出路基震害因子的量化值;利用各个工段的震害等级和震害指数值,归纳得到路基的震害指数值和破坏等级的关系,并结合规范确定的破坏比建立了路基震害直接经济损失模型。将其运用于水磨支线公路的震害损失预测中,说明了模型的合理性和实用性。 4.提出采用列车通过能力的下降来计算铁路震害的间接经济损失。得到了铁路系统在遭遇地震后的线路通过能力示意图,并确定了计算线路通过能力损失值的公式。引入列车牵引定数将通过能力损失值转换为铁路运输周转量,并结合铁路每吨每公里的运输收入,即可计算出受灾线路的短期经济损失,从而建立了铁路震害的间接经济损失预测模型。