[发明专利]考虑地震次生抛落物和火灾的道路通行性评价方法

权利要求书

1.一种考虑地震次生抛落物和火灾的道路通行性评价方法，其特征在于：包括步骤如下：

S1：建筑地震次生抛落物分析：首先利用动力时程分析方法进行建筑结构地震反应计算，得到楼层反应数据，包括层间位移角、速度、加速度、层间位移；然后，进行围护构件结构破坏判断；最后，进行抛落物分布计算；

S2：建筑地震次生火灾分析：利用S1中计算得到的建筑结构地震反应计算结果，用回归约束的建筑起火模型判断建筑的起火概率，考虑热辐射和热羽化两种因素进行次生火灾蔓延模拟；

S3：道路影响时空分析：利用S1中计算得到的建筑结构地震反应计算结果和S2中模拟的次生火灾蔓延情况，分别确定抛落物和次生火灾对道路通行性的时空影响；

S4：道路通行性叠加分析：根据S3中得到的抛落物和次生火灾对道路通行性的影响结果，运用综合叠加分析法，进一步确定地震抛落物和次生火灾两种灾害对道路通行性的综合影响。

2.根据权利要求1所述的考虑地震次生抛落物和火灾的道路通行性评价方法，其特征在于：所述S1中地震反应计算方法为建立建筑结构的有限元数值模型，将地震动作输入，利用弹塑性时程分析方法求解结构地震反应；

围护构件结构包括玻璃幕墙和外部非结构墙两类：玻璃幕墙的破坏条件为D_glass≥max(1.25I_eΔ_aA,0.013/h_sx)；外部非结构墙的破坏条件为D_wall≥max(Δ_aA,0.013/h_sx)；其中，D_glass为玻璃幕墙的层间位移角，D_wall为外部非结构墙的层间位移角，h_sx为层间位移角涉及的层高度；Δ_aA为结构所允许的层间位移角限值，I_e取1.0；

抛落物分布范围计算公式为其中，D_i,j为抛落物物落点距离；v_i，j为抛落物初速度，由S1的楼层反应数据中获得，h_j为在i个时间步建筑j层围护结构的高度，g为重力加速度。

3.根据权利要求1所述的考虑地震次生抛落物和火灾的道路通行性评价方法，其特征在于：所述S2中建筑地震次生火灾分析以建筑之间的火灾蔓延分析为主，建筑室内火灾通过定义温度和热释放率随时间变化的函数来简化模拟建筑从起火燃烧到熄灭的整个室内火灾蔓延过程；

建筑起火的判断方法为：建筑在周围起火建筑的影响下，外墙接收的热辐射强度超出起火的极限热辐射强度10kW/m²，则认为该建筑即将被引燃。

4.根据权利要求1所述的考虑地震次生抛落物和火灾的道路通行性评价方法，其特征在于：所述S3中通过分析建筑抛落物范围最大值、火灾蔓延最大值来确定对道路的影响，具体包括：

通过判断抛落物分布范围D_ij、火灾蔓延范围f、建筑外侧边缘到道路中心线的垂直距离d与道路的最大宽度w之间的不等式关系，分别确定抛落物、次生火灾对道路通行性的影响，具体如下：

(1)建筑发生火灾，但未发生火灾导致的倒塌：

①建筑火灾蔓延的影响范围小于建筑边缘到道路中心线垂直距离和一半道路宽度的差，即则表示火灾蔓延不影响道路通行性，其中，f为火灾影响范围，d为建筑外侧边缘到道路中心线的垂直距离，w为道路最大宽度；

②建筑火灾蔓延范围介于两者之间时，即则表示火灾蔓延影响了道路通行性，但依然可以进行人员疏散及救援车辆通过；

③火灾蔓延范围大于建筑边缘到道路中心线的垂直距离，即f＞d，则表示火灾蔓延对道路通行性影响很大，人员疏散和救援车辆无法通过；

(2)火灾影响使建筑发生倒塌时：取f＝8m来考虑火灾对道路的影响范围。

5.根据权利要求1所述的考虑地震次生抛落物和火灾的道路通行性评价方法，其特征在于：所述S4中运用综合叠加分析法，得出综合影响范围的最大值，具体包括：

将运用缓冲区分析得到建筑抛落物分布范围最大值和火灾蔓延最大值进行叠加，取最大值，得到的最终结果与道路模型进行叠加分析；

地震抛落物和次生火灾对道路通行性综合影响范围F_max的计算公式为：其中，H为建筑的总高度，v为抛落物初速度，f为火灾影响范围，g为重力加速度。