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基于主成分分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合的云南磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞評(píng)估方法

2023-07-21 23:41徐俊祖曹彥波李黎張方浩徐小坤趙正賢
地震研究 2023年3期
關(guān)鍵詞:易損性房屋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

徐俊祖 曹彥波 李黎 張方浩 徐小坤 趙正賢

摘要:針對(duì)如何選取合適的影響因素進(jìn)行磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞合理評(píng)估的問(wèn)題,提出了一種基于主成分分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合的云南磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞評(píng)估方法,通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度模型剔除對(duì)磚木結(jié)構(gòu)房屋發(fā)生地震破壞影響較小的因素得到關(guān)鍵因子,采用主成分分析法從關(guān)鍵因子中提取主要成分,最后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)處理后的主要成分進(jìn)行訓(xùn)練,建立磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比例預(yù)測(cè)模型,并利用實(shí)際震例進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明:本文方法相較于傳統(tǒng)脆弱性曲線(xiàn)擬合方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其預(yù)測(cè)的磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比例的預(yù)測(cè)精度更高、普適性更好。

關(guān)鍵詞:主成分分析;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;磚木房屋;地震破壞評(píng)估;云南

中圖分類(lèi)號(hào):P315.94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-0666(2023)03-0430-10

doi:10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2023.0058

0引言

以往震害經(jīng)驗(yàn)表明,地震災(zāi)害主要源于地震釋放的巨大能量引發(fā)的建筑物和各類(lèi)設(shè)施的破壞以及次生災(zāi)害,進(jìn)而導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失(侯林鋒等,2020)。當(dāng)前,應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害的主要措施是震前預(yù)測(cè)預(yù)防和震后應(yīng)急,然而由于人們對(duì)地震的短臨預(yù)報(bào)能力有限,地震后快速高效的應(yīng)急救援、災(zāi)情信息的迅速獲取成為減輕地震災(zāi)害損失的主要手段(張雪華,2017)。地震時(shí)建筑物倒塌是造成人員傷亡的主要原因(劉晶晶等,2017),震后高效準(zhǔn)確地開(kāi)展建筑物受損程度評(píng)估工作有助于震后搜救資源分配,加快災(zāi)后救援進(jìn)程,減輕地震災(zāi)害損失,降低人員傷亡,對(duì)震后災(zāi)情分析與應(yīng)急救援決策具有重要的指導(dǎo)意義。

目前,應(yīng)用于建筑物地震破壞群體評(píng)估的方法大致可分為3種:基于歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析法、基于地震動(dòng)參數(shù)的震害模擬分析法和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)估方法。其中基于歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析法因易于操作,可快速評(píng)估預(yù)測(cè)地震災(zāi)害影響等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛應(yīng)用。孫柏濤和張桂欣(2012)通過(guò)收集汶川地震實(shí)際災(zāi)情數(shù)據(jù)獲得了各類(lèi)房屋結(jié)構(gòu)的破壞情況,統(tǒng)計(jì)分析了各類(lèi)結(jié)構(gòu)在不同地震烈度區(qū)的破壞比例;劉毅等(2011)以歷史地震災(zāi)情數(shù)據(jù)為依據(jù),建立了磚木等4類(lèi)房屋在不同地震等級(jí)的震害破壞率模型;臧石磊等(2019)基于遼寧省房屋建筑數(shù)據(jù),采用模糊綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算分析得到地震易損性矩陣;趙東升等(2022)基于歷史災(zāi)情數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)擬合方法構(gòu)建了房屋脆弱性曲線(xiàn),對(duì)不同地震等級(jí)下的房屋毀壞比例進(jìn)行預(yù)測(cè),為不同尺度地震災(zāi)害建筑物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了參考與支撐;黃文濤等(2022)從川南歷史地震建筑物震害相關(guān)資料中,提取并統(tǒng)計(jì)了4類(lèi)建筑物破壞比,得到各類(lèi)結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)易損性矩陣及易損性曲線(xiàn)。雖然基于歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析法能直接反映地震對(duì)建筑物造成的破壞程度,但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定局限性。由于影響建筑物發(fā)生地震破壞的因素眾多,如何選擇相應(yīng)因素進(jìn)行分析是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,僅僅選取單一的因素構(gòu)建易損性矩陣或擬合易損性曲線(xiàn)、脆弱性曲線(xiàn)并不能全面地反映建筑物的破壞狀態(tài),難以對(duì)建筑物受災(zāi)程度進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)評(píng)估。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,建筑物三維震害模擬方法被逐步應(yīng)用于建筑物地震破壞評(píng)估中,如杜浩國(guó)等(2019)采用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)、地理空間信息和三維仿真建模技術(shù)對(duì)云南省紅河縣城區(qū)房屋進(jìn)行地震災(zāi)害三維仿真模擬評(píng)估,得到了不同烈度下城區(qū)房屋的破壞程度和分布情況;張燦等(2022)采用結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析方法對(duì)蘭州市城關(guān)區(qū)建筑物進(jìn)行三維震害模擬,得到了不同烈度下建筑物的破壞程度及不同破壞程度的面積占比。雖然有關(guān)建筑物震害模擬的研究已經(jīng)相對(duì)成熟,但大多是通過(guò)設(shè)定固定的地震加速度值或地震烈度來(lái)模擬建筑物的破壞情況,未曾考慮到同一地震所產(chǎn)生的地震動(dòng)參數(shù)分布是不同的,且受地理環(huán)境等因素影響,難以保證震害模擬的準(zhǔn)確性和普適性。

近年來(lái),隨著機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的興起,許多學(xué)者利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)能力對(duì)建筑物進(jìn)行地震破壞評(píng)估,如成小平等(2000)提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的房屋震害易損性估計(jì)方法,選取了樓層數(shù)等10個(gè)影響房屋結(jié)構(gòu)抗震性能的指標(biāo)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入,以建筑物在某一烈度下破壞狀況的概率為輸出,并以唐山大地震中的實(shí)際震例為樣本構(gòu)建了震害易損性矩陣進(jìn)行建筑物易損性估計(jì);金赟赟和李杰(2020)選擇設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類(lèi)型等9個(gè)抗震性能影響因子作為模型輸入,將房屋破壞等級(jí)作為輸出,利用基于易損性貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)上海市浦東地區(qū)的部分砌體房屋進(jìn)行了地震易損性評(píng)估;施唯和王東明(2022)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)北京市海淀區(qū)部分砌體結(jié)構(gòu)房屋在不同地震烈度下的破壞狀態(tài)進(jìn)行推演預(yù)測(cè)。雖然機(jī)器學(xué)習(xí)方法在建筑物地震破壞評(píng)估中被廣泛應(yīng)用,但仍然存在一些問(wèn)題,首先因造成房屋發(fā)生地震破壞的因素眾多,除了房屋本身的抗震性能因素外還有地震動(dòng)破壞性等因素,應(yīng)綜合考慮以上因素;其次對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)說(shuō),合適的輸入因素是保證模型優(yōu)越性能的關(guān)鍵,輸入因素過(guò)多將會(huì)增加模型的復(fù)雜程度,輸入因素過(guò)少又無(wú)法保證模型精度,因此輸入因素應(yīng)該盡量簡(jiǎn)潔而又能充分表達(dá)輸入輸出之間的映射關(guān)系。

基于以上分析,本文提出了一種基于主成分分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合的磚木房屋地震破壞群體評(píng)估方法,通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度(GRA)模型剔除對(duì)建筑物發(fā)生地震破壞影響較小的因素得到關(guān)鍵因子,采用主成分分析法(PCA)從關(guān)鍵因子中提取出主要成分,最后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)處理后的主要成分進(jìn)行訓(xùn)練,建立磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比預(yù)測(cè)模型,并利用云南實(shí)際震例驗(yàn)證了本方法的有效性和適用性。

1數(shù)據(jù)與方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源

云南省地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,是一個(gè)地震災(zāi)害頻發(fā),受災(zāi)嚴(yán)重,損失巨大的省份(周光全等,2006),同時(shí)也是全國(guó)少數(shù)民族最多的省份,由于其多民族聚居的特點(diǎn)致使其民居建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型呈現(xiàn)出多元化和地域化,但磚木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型大體上相類(lèi)似。本文選取2000—2022年云南省47次5.0級(jí)以上破壞性地震為研究對(duì)象,數(shù)據(jù)包含發(fā)震時(shí)間、震級(jí)、震源深度、烈度、房屋破壞比等,主要來(lái)源于云南省地震局2000—2022年地震災(zāi)害損失評(píng)估報(bào)告和地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查專(zhuān)題任務(wù)三——“地震災(zāi)害事件調(diào)查”,同時(shí)參考了《云南地震災(zāi)害損失評(píng)估及研究(1992—2010)》(周光全,2012)等資料。

本文主要對(duì)云南磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞進(jìn)行評(píng)估研究,磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞等級(jí)可分為基本完好、破壞和毀壞3個(gè)等級(jí)。其中,破壞指磚木結(jié)構(gòu)房屋的非承重構(gòu)件如圍護(hù)墻體明顯裂縫或嚴(yán)重開(kāi)裂、甚至局部垮塌,普遍梭瓦或明顯掉瓦,可修理后使用。破壞比是指每一種結(jié)構(gòu)的破壞面積在該類(lèi)結(jié)構(gòu)總面積中所占比例(施偉華等,2011)。本文基于相關(guān)研究(黃佩蒂,2018;張方浩等,2020;鐘江榮,2021;楊欽杰等,2021),綜合發(fā)震時(shí)間(S1)、震級(jí)(S2)、震源深度(S3)、地震烈度(S4)、房屋造價(jià)(S5)、人均GDP(S6)、受災(zāi)面積(S7)、經(jīng)濟(jì)損失(S8)、震中經(jīng)度(S9)和緯度(S10)共10個(gè)影響因子作為磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞(破壞比(S11))的初始評(píng)估因子,其中發(fā)震時(shí)間(S1)選擇發(fā)震年份主要是考慮到該參數(shù)與磚木結(jié)構(gòu)房屋數(shù)量占比有一定關(guān)聯(lián),受災(zāi)面積(S7)指的是相應(yīng)烈度區(qū)面積,而經(jīng)濟(jì)損失(S8)指的是整個(gè)災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失。本文選擇2000—2020年的42次5.0級(jí)以上地震數(shù)據(jù)共90組作為初始訓(xùn)練樣本(表1),2021、2022年的5次5.0級(jí)以上地震數(shù)據(jù)共8組作為測(cè)試樣本(表2)以驗(yàn)證評(píng)估模型的準(zhǔn)確性。

1.2研究方法

1.2.1灰色關(guān)聯(lián)度

灰色關(guān)聯(lián)度分析(GreyRelationAnalysis,GRA)是一種多因素統(tǒng)計(jì)分析方法,被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算(Tien,2017;蔣復(fù)量等,2020)。其原理為:通過(guò)關(guān)聯(lián)度來(lái)描述兩個(gè)事物的相關(guān)程度,相關(guān)程度越高,兩者間的變化趨勢(shì)越相近,反之亦然,這種變化趨勢(shì)主要通過(guò)兩者的序列曲線(xiàn)相似度來(lái)呈現(xiàn)。其計(jì)算步驟如下(賈婧等,2020):

1.2.3BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種誤差逆向傳播的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),是目前應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之一。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種智能信息處理手段,它不需要事先確定輸入向量與輸出向量之間繁雜的映射關(guān)系,而是通過(guò)自身的訓(xùn)練不斷地調(diào)整權(quán)值和閾值使模型預(yù)測(cè)值接近期望值(Xuetal,2019)。當(dāng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型充分學(xué)習(xí)了這種復(fù)雜的非線(xiàn)性映射關(guān)系后,就能夠處理具有相似信息的樣本,達(dá)到有效預(yù)測(cè)的目的,因此BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被廣泛應(yīng)用于房屋震害預(yù)測(cè)領(lǐng)域(湯皓,陳國(guó)興,2006;施唯,王東明,2022)。

1.3技術(shù)路線(xiàn)

根據(jù)上述理論分析,本文提出了基于主成分分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合的云南磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞評(píng)估方法,其技術(shù)路線(xiàn)如圖1所示。

從圖1可見(jiàn),本文方法首先對(duì)建筑物地震破壞的初始因子進(jìn)行分析求其灰色關(guān)聯(lián)度,根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度剔除對(duì)磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞性影響較小的評(píng)價(jià)指標(biāo),得到關(guān)鍵因子;其次對(duì)關(guān)鍵因子進(jìn)行主成分分析,在減少因子數(shù)量的同時(shí)保留主要影響因素,提取出主要成分;最后將主成分作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入進(jìn)行訓(xùn)練,建立磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比預(yù)測(cè)評(píng)估模型。

2研究結(jié)果

2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)處理

造成磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞的因素很多,選取合適的影響因素是對(duì)磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞進(jìn)行準(zhǔn)確合理評(píng)估的重要保障。為了篩選出與磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞比相關(guān)程度較高的影響因子,本文采用灰色關(guān)聯(lián)度模型對(duì)表1中破壞比與影響因子的相關(guān)程度進(jìn)行分析,求得各因子之間的灰色關(guān)聯(lián)度矩陣,如圖2所示。

將各因子的灰色關(guān)聯(lián)度做降序排列,排列結(jié)果如圖3所示。圖中關(guān)聯(lián)度曲線(xiàn)在震級(jí)(S2)處出現(xiàn)了突變,這意味著相比于S2之前的因子,S2之后的因子關(guān)聯(lián)度要小的多,此時(shí)以突變點(diǎn)作為閾值既能夠有效剔除與磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞比相關(guān)程度較小的影響因子,又不損失樣本中過(guò)多的數(shù)據(jù)信息,故選取關(guān)聯(lián)度≥0.7的地震烈度(S4)、人均GDP(S6)、經(jīng)濟(jì)損失(S8)、震源深度(S3)、房屋造價(jià)(S5)、受災(zāi)面積(S7)、發(fā)震時(shí)間(S1)、震級(jí)(S2)共8個(gè)影響因子作為關(guān)鍵因子。

2.2關(guān)鍵因子的主成分分析

由于灰色關(guān)聯(lián)度分析僅完成了影響因子的約簡(jiǎn),對(duì)于影響因子間存在的重疊信息未進(jìn)行有效處理,因此有必要對(duì)這些關(guān)鍵因子進(jìn)行主成分分析,通過(guò)對(duì)關(guān)鍵因子進(jìn)行降維處理,提取各因子所包含的特征信息形成一組線(xiàn)性無(wú)關(guān)的主成分,降低后續(xù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立難度和復(fù)雜程度。對(duì)8個(gè)關(guān)鍵因子進(jìn)行主成分分析,計(jì)算各主成分貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率(表3),并確定主成分個(gè)數(shù),最后計(jì)算出各因子得分系數(shù)(圖4),確定各主成分表達(dá)式。

由表3可知,主成分F5~F8的特征值相對(duì)較小且其貢獻(xiàn)率也相對(duì)較低,而F1~F4特征值和貢獻(xiàn)率較高且累計(jì)貢獻(xiàn)率為87.9%,大于85%,故采用能夠反映關(guān)鍵因子集中所包含的信息的前4個(gè)主成分,代替關(guān)鍵因子。

由圖4可見(jiàn),主成分F1中主要體現(xiàn)了關(guān)鍵指標(biāo)發(fā)震時(shí)間(S1)、房屋造價(jià)(S5)、人均GDP(S6)的影響,而F2主要體現(xiàn)震級(jí)(S2)、地震烈度(S4)、經(jīng)濟(jì)損失(S8)的影響,同理,主成分F3體現(xiàn)了地震烈度(S4)和受災(zāi)面積(S7)的影響,F(xiàn)4體現(xiàn)了震源深度(S3)的影響,將矩陣中的得分系數(shù)與關(guān)鍵因子進(jìn)行線(xiàn)性組合:

2.3磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞比預(yù)測(cè)

將得到的4個(gè)主成分作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入變量,磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比作為輸出變量,故BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入節(jié)點(diǎn)為4,輸出節(jié)點(diǎn)為1。本文使用劉育林等(2022)的經(jīng)驗(yàn)公式n=n0+ni+a,其中n0表示輸出節(jié)點(diǎn)數(shù);ni為輸入節(jié)點(diǎn)數(shù);a為1~10之間的常數(shù),結(jié)合試湊法確定隱含層最優(yōu)解節(jié)點(diǎn)數(shù)為12,最終預(yù)測(cè)模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為(4,12,1)型,如圖5所示。

采用本文方法、磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞脆弱性擬合曲線(xiàn)(圖6)以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分別對(duì)2021年漾濞6.4級(jí)、盈江5.0級(jí)、雙柏5.1級(jí)、2022年寧蒗5.5級(jí)以及紅河5.0級(jí)地震時(shí)磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞比進(jìn)行預(yù)測(cè)(圖7),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。為了更好地評(píng)價(jià)模型的有效性和普適性,運(yùn)用均方根誤差(RMSE)、決定系數(shù)(R2)、均方相對(duì)誤差(MSRE)以及平均絕對(duì)誤差(MAE)對(duì)模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行誤差分析,結(jié)果見(jiàn)表4。

綜合圖7和表4可以看出,3種方法得到的磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞比的預(yù)測(cè)結(jié)果整體上與實(shí)際調(diào)查結(jié)果趨勢(shì)一致,且本文方法的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際調(diào)查結(jié)果更加吻合,普適性較好,精度較高。但本文方法對(duì)寧蒗地震Ⅶ度區(qū)磚木結(jié)構(gòu)房屋破壞比的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際調(diào)查結(jié)果誤差較大,其原因主要為震中為農(nóng)村地區(qū),磚木結(jié)構(gòu)房屋較為老舊,抗震性能較差的房屋占比較高,導(dǎo)致破壞比例較高,而本文預(yù)測(cè)模型未考慮到這一因素,導(dǎo)致預(yù)測(cè)房屋破壞比例與實(shí)際情況存在較大誤差。圖6通過(guò)對(duì)樣本數(shù)據(jù)的Logistic函數(shù)擬合得到了磚木結(jié)構(gòu)房屋的脆弱性曲線(xiàn),從而得出不同烈度下的房屋破壞比,但該方法僅考慮地震烈度單一因素的影響,而房屋在不同烈度下的破壞比是固定的,故圖7中房屋脆弱性曲線(xiàn)擬合的預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)調(diào)查結(jié)果吻合程度最低,普適性最差、預(yù)測(cè)精度低。傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)未對(duì)影響因子進(jìn)行處理,預(yù)測(cè)結(jié)果主要受訓(xùn)練樣本的影響,在訓(xùn)練樣本中烈度為Ⅵ度的樣本數(shù)量為42,Ⅶ度為34,Ⅷ度為14,故對(duì)Ⅷ度烈度區(qū)的預(yù)測(cè)結(jié)果誤差較大,對(duì)比不同地震的Ⅶ度和Ⅵ度區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果基本相同,普適性較差。綜上得出,本文方法對(duì)磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比預(yù)測(cè)的普適性最優(yōu),傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型其次,脆弱性曲線(xiàn)擬合方法最差。

3結(jié)論

本文以2000—2022年云南省47次5.0級(jí)以上破壞性地震為研究對(duì)象,提出一種基于主成分分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合的云南磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞評(píng)估方法。采用磚木結(jié)構(gòu)房屋脆弱性曲線(xiàn)擬合、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及主成分分析與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合3種方法對(duì)云南5次5.0級(jí)以上地震中磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比例進(jìn)行對(duì)比預(yù)測(cè)評(píng)估,得出以下主要結(jié)論:

(1)本文方法通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度(GRA)模型進(jìn)行因子約簡(jiǎn),確定了與磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比例相關(guān)程度較高的8個(gè)關(guān)鍵因子,并采用主成分分析法(PCA)對(duì)8個(gè)關(guān)鍵因子進(jìn)行主成分分析,消除了關(guān)鍵因子間的重疊信息,提取出主要成分,并將主成分作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入,進(jìn)行磚木房屋破壞比預(yù)測(cè),獲得了優(yōu)于其它2種方法的磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比例的預(yù)測(cè)精度和普適性。

(2)對(duì)2021年以來(lái)的震例驗(yàn)證表明,本文方法通過(guò)對(duì)磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞影響因素的綜合考量和處理,有效提升了磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞比預(yù)測(cè)精度,且具有更好的適用性,為云南磚木結(jié)構(gòu)房屋地震破壞評(píng)估提供了一種新的思路和方法。

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