地震会造成城市内大量建筑破坏,并引发非结构构件坠物、次生火灾等一系列次生灾害,进行科学合理的地震灾害情境模拟,对于地震应急救援和疏散方案的制定具有重要意义。本文针对重点城市尺度建筑倒塌情境可视化和避难场所选址的问题、重点区域尺度次生坠物情境人员疏散的问题以及重点建筑尺度震后建筑火灾救援训练平台的问题,开展了深入的研究,主要工作内容如下:（1）提出了一种考虑层间位移角和面外加速度耦合影响的建筑填充墙地震坠物的试验方法。基于10个填充墙试件的试验结果给出了填充墙破坏准则,可用于建筑地震次生坠物计算。此外,设计了针对幕墙玻璃的拟静力试验装置,给出了三类幕墙玻璃的破坏限值,指出了点支幕墙玻璃在地震中具有良好的变形能力。（2）在重点城市尺度,提出了基于城市倾斜摄影测量模型和GIS数据的城市地震倒塌情境模拟方法。针对五种典型的地震倒塌类型,给出了建筑模型和地震时程结果的映射关系,实现了城市区域地震倒塌场景可视化。此外,改进了已有的避难场所选址方法,考虑了建筑倒塌和次生坠物的综合影响,通过一个小区案例说明了该方法的适用性。（3）在重点区域尺度,提出了一套地震次生坠物情境人员疏散模拟框架。通过砌块抛掷试验和人员运动试验,给出了砌块坠物的分布规律以及人员行进速度变化规律。通过案例分析,说明了计算坠物分布时考虑砌块落地后运动的必要性,以及次生坠物存在对人员疏散过程的具体影响。（4）在重点建筑尺度,提出了一套建筑震后虚拟现实火灾场景建模方法。计算了地震中喷淋系统和建筑吊顶的震害,并结合体渲染和粒子系统完成了火场烟气蔓延可视化。该方法可实现多种灾害模拟并考虑多灾害耦合的影响,并且在烟气可视化时兼顾了真实感和系统性能。以一栋医院建筑为例,说明了震后火灾救援场景建模时考虑非结构构件的震害及其对人员行动影响的必要性。（5）针对深圳市宝安区应用了本文提出的方法,在重点城市、重点区域以及重点建筑三个尺度开展了地震灾害情境模拟和可视化,说明了本文方法的科学性,以及在城市地震应急救援和人员疏散避难中的适用性。