《城市社区地震安全韧性评估技术规范》征求意见稿

ICS 91.120.2511CCSP1511北 京 市 地 方 标 准DBXX/TXXXX—XXXX城市社区地震安全韧性评估技术规范Guidelineforearthquake-safetyresilienceassessmentofurbancommunity（征求意见稿）XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施北京市市场监督管理局  发布DBXX/TXXXXDBXX/TXXXX—XXXXPAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1评估要求 2一般要求 2城市社区韧性目标确定 2基础数据收集要求 3评估方法 4指标评估法 4分系统评估原则 4建筑系统评估方法 4交通系统评估方法 5生命线系统评估方法 6地震安全韧性整体评估 7城市社区地震安全韧性等级评定 9城市社区地震安全韧性指标 9城市社区地震安全韧性评估结果 10附录A（规范性附录）城市社区地震安全韧性评估指标体系 11附录B（资料性附录）考虑瓦砾堆积的道路震后通行能力评估方法 13附录C（资料性附录）考虑桥梁破坏的道路震后通行能力评估方法 14附录D（规范性附录）生命线系统评估流程 16附录E（规范性附录）各子系统的系统功能指标 18附录F（资料性附录）生命线系统评估方法 19基于关联网络方法的系统功能模拟 19基于联合仿真方法的系统功能模拟 20附录G（规范性附录）影响系数取值 21附录H（规范性附录）城市社区各系统的实际和目标功能恢复曲线 22前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由北京市地震局提出并归口。本文件由北京市地震局组织实施。本文件主要起草人：PAGEPAGE1城市社区地震安全韧性评估技术规范范围本文件适用于指导本市城市社区的地震安全韧性评估的相关活动。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T32572-2016 自然灾害承灾体分类与代GB/T40947-2021 安全韧性城市评价指南GB18306-2015 中国地震动参数区划图GB50011-2010 建筑抗震设计规范GB/T38591-2020 建筑抗震韧性评价标GB55002-2021 建筑与市政工程抗震通用规GB/T40758-2021 城市和社区可持续发展术语术语和定义下列术语和定义适用于本文件。城市社区urbancommunity承灾体exposure承灾体是指直接受到灾害影响和损害的人类社会主体。主要包括人类本身和社会发展的各个方面，地震安全韧性seismicsafetyresilience城市承灾体在地震发生后尽快恢复原有安全状态的能力。社区地震安全韧性communalseismicsafetyresilience社区承灾体在地震发生后尽快恢复原有安全状态的能力。地震安全韧性目标seismicsafetyresilienceobjectives满足社区承灾体在地震发生后尽快恢复原有安全状态的最低需求。韧性指标resilienceindicator反映地震安全韧性城市社区建设情况的要素。评估要求一般要求城市社区的范围应为街道、镇等乡级行政区。城市社区的地震安全韧性等级应按照两个水准地震作用进行评估，二级水准为设防地震作用对0.2g0.4g。城市社区地震安全韧性评估，应对不同类型承灾体开展分类评估。城市社区建成环境主要包括建筑系统、交通系统和生命线系统等各类子系统。城市社区地震安全韧性评估方法主要有指标评估法、分系统评估法和整体评估法组成。城市社区地震安全韧性评估主要内容包括韧性指标评估、分系统韧性评估、整体韧性评估和等41。图1 城市社区地震安全韧性评估流程图城市社区韧性目标确定1。表1 建筑系统地震安全韧性等级等级定义Ab级（高韧性）震后建筑结构及其功能设施不破坏或遭受轻微损伤，震后功能不中断。Bb级（较高韧性）震后建筑结构中的功能设施可能遭受一定程度损伤，但结构整体没有明显破坏，震后可以使用。Cb级（中等韧性）震后建筑结构不发生严重及以上的破坏，震后经修复可以使用。Db级（低韧性）震后建筑结构不发生大面积倒塌，但可能发生不危及生命安全的严重破坏。注：右下标b代表建筑物（building）2。表2 生命线系统地震安全韧性等级等级功能水平定义Al级（高韧性）震后功能不受损，或能立即恢复、或在短时间内（一般为4小时）能恢复功能运行。Bl级（较高韧性）3304恢复其原有功能。Cl级（中等韧性）3303恢复其原有功能。Dl级（低韧性）震后30天可恢复其大部分功能。注：1.右下标l代表生命线（lifeline）2.交通、电力、给排水、通信、供暖、医疗等工程系统震后功能水平应根据预期地震作用强度、维持功能运转的迫切程度以及人员伤亡、经济损失、社会影响程度等综合分析确定。在二级水准下，社区功能基本不受影响，生命线系统基本正常，一般建设工程可能发生破坏但不影响社区整体功能；——一般建筑物的地震安全韧性目标不应低于Cb级；Cl级；在一级水准下，社区功能基本不瘫痪，应无重大人员伤亡，生命线系统应能基本发挥作用，应急设施功能可快速恢复到灾前水平，不发生严重次生灾害；——一般建筑物的地震安全韧性目标不应低于Db级，重要建筑的地震安全韧性目标不应低于Cb级；——生命线系统的地震安全韧性目标不应低于Dl级，应急设施的地震安全韧性目标不应低于Cl级。基础数据收集要求城市社区基础数据收集包括社区建筑系统、交通系统和生命线系统的基本要素构成。社区建筑系统的基础数据主要包括建筑属性信息、抗震设防信息、使用功能信息、人员管理信息和建造成本信息。社区交通系统的基础数据主要包括社区路网数据、社区人口分布和出行需求信息。社区生命线系统主要由社区供电、供水、供暖、排水和通信等子系统组成，其基础数据主要包括系统地理位置信息和各子系统之间的供应、支撑、关联影响关系。3。表3 建成环境的功能设置建成环境单点功能定义功能水平定义建筑系统可使用主要承担该类社会机构的建筑中可使用的比例交通系统可到达该节点可到达该类社会机构所处的全部节点的比例平均值电力系统电能供应该类社会机构所处节点中有电能供应的节点数量比例给排水系统水资源供应及污水排放该类社会机构所处节点给排水量满足比值平均值通信系统通信连通该类社会机构所处节点中能够通信连通的节点数量比例供暖系统暖气供应该类社会机构所处节点中有暖气供应的节点数量比例评估方法指标评估法A。根据三级评估指标体系，选择适合社区的指标组成评价指标体系，并按表中所选三级指标逐项90-10076-8960-75601：NP i1N

(1)式中：P——城市社区安全韧性评价得分；����——所选用的三级指标数量。分系统评估原则物理系统评估包括建筑系统韧性评估、交通系统韧性评估和生命线系统韧性评估。建筑单体的韧性评估应按照《建筑抗震韧性评价标准》GB/T38591，从修复费用、修复时间和人员伤亡三个方面进行。建筑群整体韧性评估需考虑地震发生后建筑系统功能水平的下降幅度和系统恢复时间长短两方面影响。城市社区各交通元件的恢复时间是决定修复速度的关键因素，交通系统修复速度宜根据城市社区实际情况进行调整。交通系统震后修复的首要目标是尽快抢通所有中断道路，恢复交通功能，任意一段道路须全部抢通后方可投入使用。生命线系统韧性评估需考虑地震导致的直接破坏和级联失效影响。建筑系统评估方法单体建筑修复费用、修复时间以及人员伤亡指标应按照《建筑抗震韧性评价标准》GB/T38591进行计算。对于特定功能的建筑群体，其功能水平的下降幅度定义为无法提供功能的建筑面积占据该功能建筑群体总面积的比值。GB/T17742-2008，破坏状态为“基本完好”和“轻微破坏”的建筑依然能提供其原有功能，破坏状态为“中等破坏”、“严重破坏”以及“毁坏”的建筑无法继续提供功能。建筑的破坏状态应基于科学合理的建筑地震响应分析模型，参照《建筑结构抗震性能化设计标准》（报批稿）进行判定。特定功能的建筑群体的恢复时间定义为具备该功能的所有建筑的最长修复时间。交通系统评估方法节点之间最短距离的计算应按照通用和完善的最短路径求解算法（如迪杰斯特拉算法）求解。城市社区路段可分为包含桥梁的路段和不包含桥梁的路段两种，需综合考虑瓦砾阻塞和桥梁破Pl2P(路段内包含桥) (2)lP（路段内不包含桥梁）w式中：——考虑瓦砾阻塞的道路通行概率，计算方法参见附录B；——考虑桥梁破坏的道路通行概率，计算方法参见附录C。城市社区交通系统任意交通节点为起点的交通需求可以分为应急避难、就医需求和特殊性目的地的交通需求。iAr,i30NAr,iP(dr,itdr,i) (3)0式中：t1t=1.5；�,�i�,�iNAx,ix节点i为起点可以到达的比例：NAx,i

nxPj1

x,it*dx,ij jj j

··········································(4)x式中：��——x类机构所在的交通节点个数；��到第j个�0,�到第j个考虑各类交通需求，应将节点指标以节点出行人数为权重进行加权平均，即可得到该类功能SAx,i5NNANPSA

i1 x,i i (5)x,i

NNP式中：N——交通节点总数；

i1 i

——节点i处的出行人数。交通系统韧性评估按照时间划分为日常交通、震后瞬时应急交通和震后交通恢复三个部分。日常交通，首先需要根据路网、人口、基础设施等信息建立交通模型，分析获得正常状况下节点之间的最短距离分布情况。震后交通，包含震后瞬时应急交通和震后交通恢复部分，采用蒙特卡洛模拟的方法，通过多次随机试验的方法获得各指标的近似分布。生命线系统评估方法D。收集待评估系统的有效信息，包括各子系统之间的关联类型、关联方式及关联组件；基于已有数据基础，选择合适的建模方法（关联网络模型或联合仿真模型），建立相应模型并定义生命线子系统功能指标；根据生命线各子系统震后组件的状态，确定各子系统直接破坏组件，结合关联网络模型或联合仿真模型，确定各子系统中发生级联失效破坏的组件；根据震后修复策略，结合关联网络模型或联合仿真模型，模拟系统功能恢复过程，确定生命线各子系统在恢复过程中的功能变化曲线；根据各子系统功能变化曲线，确定生命线各子系统功能下降幅度和恢复时间，并结合各子系5.6.56E：QtSi't(6)SiSi式中：�()——i�����iE生命线各子系统功能可利用基于关联网络方法的系统功能模拟和基于联合仿真方法的系统功能F。各子系统节点是否直接破坏取决于设备以及所在建筑的抗震能力。根据设备抗震设防等级与其破坏。供电子系统和通信子系统评估时可不考虑供电线缆和通信光缆的破坏。7、8(7)RR2.88106C

CC

C(a(8)p d g l式中：Pf(t)——管道t发生破坏（丧失供水能力）的概率；RR——管道总破坏率；l——该管道的长度；Cp、Cd、Cg、Cl——管材影响系数、管道影响系数、地形影响系数、液化影响系数，取值见附录G；当Pf(t)0.9999时，可认为管道发生破坏。各子系统部分组件破坏后使得其他组件功能发生扰动的现象称为级联失效。级联失效可分为系E各子系统失效过程模拟结束后应进行恢复过程模拟。在模拟所设定的每个时间步内，确定各子修复资源充足的条件下，各子系统可同时进行修复；修复资源不足的条件下，恢复资源分配应遵循供电子系统—通信子系统—供水子系统/排水子系统—供暖子系统的顺序；各子系统内优先修复破坏节点，再恢复破坏管道。修复节点或管道时，优先修复流量大的组件。根据生命线各子系统功能曲线，结合各子系统权重系数，确定生命线系统综合功能水平，如公9式中：

st)iit) (9)Qs(t)——t时刻生命线系统综合功能水平；wi——生命线各子系统权重；Qi(t)——t时刻生命线各子系统功能水平。地震安全韧性整体评估计算时应综合考虑城市社区各系统的实际恢复情况和目标恢复情况，依据城市社区各系统的权重，确定地震安全韧性水平。实际恢复情况应按建筑系统、交通系统和生命线系统的地震安全韧性评估。目标恢复情况应由政府确定，可根据政府代表、居民代表、专家学者的问卷调查结果确定。H。1010、11 tFFt 0.5*20 RTmin0.5*20

a ··································· tFFt 0 t d 0tFxtd,ta (11)式中：��——各系统功能；�——各系统功能演化时间；�0——灾害发生时刻；��——目标功能恢复时间；��——实际功能完全恢复的时间。城市社区地震安全韧性权重确定应满足科学性和规范性，可以通过专家评分、问卷调查、层次分析法等多种方式确定各系统的权重。采用层次分析法时，应根据城市社区特点，设计出层次模型分析调查问卷，指标重要性标度应4表4 韧性指标重要性标度及说明重要性标度标度说明1因素i与j相比，同等重要3（1/3）i与j相比（j与i相比，稍微重要5（1/5）i与j相比（j与i相比，明显重要7（1/7）i与j相比（j与i相比，非常重要9（1/9）i与j相比（j与i相比，极端重要2、4、6、8（1/2、1/4、1/6、1/8）上述判断的中间值5表5 社区机构中建成环境重要性标度计算方式指标i重要性标度（1,3,5,7,9,1/3,1/5,1/7,1/9)指标j建筑系统交通系统建筑系统生命线系统交通系统生命线系统612。表6 城市社区各系统权重建筑系统交通系统生命线系统�1�2�31 (12)城市社区地震安全韧性整体评估由各系统的韧性值（�1�2�3）13R(13)式中：�——城市社区地震安全韧性水平；��城市社区地震安全韧性等级评定城市社区地震安全韧性指标城市社区地震安全韧性指标由功能下降及恢复时间综合确定，震后城市系统功能及恢复时间的2图2 震后系统功能随时间的变化曲线震后系统功能下降幅度的韧性指标，按式14Ft0Ra (14)0dF Ft0dPAGEPAGE10式中：RF——基于震后功能下降幅度的韧性指标；�(�0)�——各工程系统功能下降的实际值；�(�0)�——各工程系统功能下降的目标值。震后系统恢复时间的韧性指标，按式15式中：RT

RT100%,a (15)TT100%,dTT100%,a——震后功能完全恢复至震前水平或指定水平所需的恢复时间的实际值；T100%,d——震后功能完全恢复至震前水平或指定水平所需的恢复时间的目标值。城市社区地震安全韧性评估结果城市社区地震安全韧性等级应综合考虑功能下降、恢复时间两项指标的等级进行评价。7表7 城市社区地震安全韧性的等级等级韧性指标四级三级二级一级RF≤1.11.1-1.41.4-2.0≥2.0RT≤1.251.25-1.71.7-2.5≥2.58表8 城市社区地震安全韧性星级评价文件地震水准四级三级二级一级多遇地震设防地震罕遇地震附 录 A（规范性附录）城市社区地震安全韧性评估指标体系一级指标二级指标三级指标社区人员安全韧性人口基本属性基本医疗保险覆盖率接受高等教育就业人口比例社会参与准备医护人员比例社区应急救援队伍人数注册志愿者比例安全感与安全文化家庭应急物资储备占比居民安全意识和满意度社区灾害保险投保情况安全文化教育体验基地或场馆数量社区设施安全韧性建筑工程基本符合抗震设防要求的建筑物比例抗震不利和危险地段面积占比交通设施路网密度防灾分区人均疏散线路数量防灾分区内救援通道比例相连的城市主要应急疏散通道数量生命线工程设施电力系统事故备用容量占比移动电话普及率监测预警设施社区公共区域监控覆盖率市政管网管线智能化监测管理率工业企业危险源风险监测应急保障设施人均避难场所面积绿化覆盖率社区物资储备情况社区微型消防站建设情况社区周边医院医疗卫生床位数社区管理安全韧性管理体系建设社区领导机构社区防灾减灾规划编制情况应急预案体系应急演练开展社区安全隐患排查整改预防与响应社区综合风险评估社区生命线及电梯安全风险监测社区交通安全风险监测桥梁隧道、房屋建筑安全风险监测易燃易爆重大危险源密度社区应急管理综合应用平台消防救援人员从接警到达现场的平均时间公安人员从接警到达现场的平均时间急救人员从接警到达现场的平均时间风险控制水平社区火灾发生率附 录 B（资料性附录）考虑瓦砾堆积的道路震后通行能力评估方法将沿街建筑分为多层砌体结构，框架结构和平房（包括沿街围墙）三类，震后城市道路的瓦砾阻塞量可根据各类沿街建筑情况按下式计算：3 i 23A (B.3 i i1式中：�；��道路的瓦砾阻塞密度可根据瓦砾阻塞量除以街道长度和有效宽度之积，按下式进行计算：式中：�——路段的瓦砾阻塞密度；l——道路长度，单位为m；

Qlb

·····················································(B.2)b道路的有效宽度，包括路面宽度与道路两侧沿街建筑和路面的距离之和，单位为m。路段的通行概率可根据瓦砾阻塞密度进行评估，按下式进行计算：P1Q/(Q) (B.3)w 0 (QQ) c式中：��——为道路的通行概率；��——临界瓦砾阻塞密度，可取为0.25。附 录 C（资料性附录）考虑桥梁破坏的道路震后通行能力评估方法桥梁通行能力取决于桥梁破坏状态。桥梁的破坏状态分为基本完好，轻微破坏，中度破坏，严重C.1表C.1桥梁破坏状态破坏状态状态描述基本完好桥体结构完好，或有不影响正常使用的微小损伤。轻微破坏非承重构件有破坏，承载力不受影响。中度破坏称重构件发生破坏，承载力受到一定影响。严重破坏主要承重结构破坏严重，承载力显著下降。毁坏发生墩台折断、倒塌、落梁等，桥梁完全中断。iPDS|PGAxΦlnx/(C.1)式中：

i i PA|B——在B事件发生的前提下A事件发生的概率；DSi——桥梁达到第i种破坏状态，取值为1~5时分别代表的破坏状态为基本完好、轻微破坏、中度破坏、严重破坏和毁坏；Φ——文件正态分布的累积密度函数；�对应的PGC.；��iPGC.3。桥梁结构易损性模型参数取值可以根据桥梁安全检测报告等途径获取。若缺乏准确数据，可以参G.2表C.2桥梁结构易损性模型参数破坏程度���/g�/g轻微破坏0.721.31中度破坏0.871.09严重破坏1.130.96C.2Pq=1P(DSi) (C.2)式中：P(i)——某事件发生的概率。表C.3震后桥梁的功能状态破坏等级功能状态基本完好允许通行轻微破坏允许通行中等破坏允许通行严重破坏禁止通行完全破坏禁止通行附 录 D（规范性附录）附 录 E（规范性附录）各子系统的系统功能指标系统类型基于关联网络的系统功能指标基于联合仿真的系统功能指标供电子系统正常工作节点个数系统所提供的总电量通信子系统信道数量服务的用户数量供水子系统生活用水总流量生活用水总流量排水子系统排污总量排污总量供暖子系统供暖热水总流量供暖热水总流量……注：(1)供电子系统，正常工作节点个数是指能够发挥正常功能的节点的数量；所提供的总电量为电源节点提供电量之和；通信子系统的信道数量由公式（E.1）（E.2）计算；通信子系统服务用户数量为通信服务所能覆盖的用户数量。式中：

nnS2=g(i) (E.1)i1nnS2'=g'(i) (E.2)i1g(i)——地震前，通信子系统网络中经过节点i的路径数量；g'(i)——地震破坏后，通信子系统网络中经过节点i的路径数量；S2——地震前，通信子系统信道数；S2'——地震后，通信子系统信道数。供水、排水、供暖子系统总流量为水源提供流量之和。附 录 F（资料性附录）基于关联网络方法的系统功能模拟每个子系统的组件连接关系均可用一个二维邻接矩阵表示,如图H.1所示。邻接矩阵的第i行第j到节点j1000的节点是起始节点，流入量等于流出量的节点是传输节点。图F.1邻接矩阵示意图IA,B行列分别代表A、B两子系统节点。若A系统节点i依赖B系统的节点jIA,B列元素为1，反IA,B列元素为1，若无则为0。级联失效指在部分组件破坏后引起其他组件功能扰动的现象，可分为以下两种情况：系统内的级联失效。针对供电子系统，部分节点会由于系统结构变化后，传输率大于最大传输率而出现过载破坏，即为发生系统内级联失效的节点。节点传输率可根据邻接矩阵，利用公式（F.1