昆明凤凰村地震疏散仿真研究

• 作 者: 徐子祺
• 出 处: 云南大学
• 发表日期: 2020年03期
• 关键词: 砌体结构 地震疏散 社会力模型 增量动力分析 疏散模拟

20世纪80年代至21世纪初,城中村处于高速发展的时期,而砌体结构正是其主要的结构形式。云南省作为地震高发区,砌体结构又由于抗倒塌能力差,变形能力小等特点,一旦遭受地震作用极易造成大规模的人员伤亡和财产损失。进行疏散演练耗时耗力,并且不能完全还原地震下的真实情况。因此,本文在软件中建立等比例建筑结构与凤凰村整体结构模型,模拟人员在遭遇地震时的疏散过程,得到居民所需安全疏散时间RSET,利用增量动力分析确定出居民楼的可用安全疏散时间ASET，对比RSET与ASET,得出人员伤亡情况,为发生类似情况提供科学有效的理论与技术支撑。本文以凤凰村为研究对象,通过问卷调查的方式对凤凰村居民随机发放了208份问卷,结合SPSS20.0的统计分析功能,找到影响地震疏散的相关因素,主要包括教育程度、年龄、地震疏散相关知识、逃生路线、疏散路径的选择、第一心理反应、第一行为反应等。对凤凰村的居民楼、道路交通、地震应急避难场所等进行了详细调研,同时通过实地调研数据并结合国内外文献,总结出疏散人员的特征指标。对社会力模型进行改进,利用AnyLogic仿真软件对凤凰村五栋典型居民楼完成建模,考虑家具对地震疏散的影响,得到人员在8度基本设防烈度地震和罕遇地震作用下各自的RSET。借助ABAQUS有限元软件,采用增量动力分析对五栋砌体结构居民楼进行分析,得出在8度基本设防烈度地震和罕遇地震作用下各楼层的倒塌时间与各楼层人员安全逃生的概率,并采用抗震鉴定标准估计结构的抗震性能。最终对凤凰村进行整体建模,确定了在8度基本设防烈度地震和罕遇地震作用下人员的总疏散时间,对比REST与ASET,发现当昆明市发生8度罕遇地震时,凤凰村大部分房屋会倒塌,将会产生大量人员伤亡。通过改进的蚁群算法对地震后的疏散路径进行优化,能够将疏散效率提高,从而为制定地震疏散方案提供更为有效的科学依据。