2024 年 05 月 18 日
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科研亮点:医疗系统抗震韧性量化评价框架
发布时间:2021/12/24
      研究背景:
      在历次地震中,医疗设施的损伤使得医院的功能恢复能力较差。由于医院功能的损失,对应急救援产生了深远影响,因此有必要从地震损伤、功能损失等方面对现有的医疗系统进行评价,确定其抗震韧性水平,明确其抗震薄弱环节,为实施韧性提升方案提供数据支撑和决策支持。而现有研究中对于抗震韧性的量化分析还相对较少,大部分评价方法都是定性分析或半定量分析。本文提出一个用于量化医疗系统抗震韧性的评价框架,并以某医院为例,验证了该框架的有效性及可行性。
      研究方法及结果:
      (1) 提出了医疗系统抗震韧性定量评价框架(图1),包括概率地震危险性分析、概率地震易损性分析、概率地震风险分析及抗震韧性评价四个部分,基于该框架给出了系统抗震韧性量化计算方法(图2)。
      (2) 建立了医疗系统构件-子系统-系统三层次的系统模型,通过问卷调查确定了不同医疗功能单元、不同子系统、不同构件的重要性系数。结果表明门诊急诊是最为重要的医疗功能单元,其重要性系数为37.5%。结构系统是七个子系统中最为重要的,其重要性系数为27.4%,其次是医护系统(18.1%)。38类构件中,基础和结构体系是最为重要的构件,其重要性系数分别为12.6%和10.3%。
      (3) 确定了医疗系统的期望恢复时间并以此作为医疗系统的抗震韧性需求。对应于地震救灾功能以及全部功能恢复所需要的时间需求分别是8.13天和27.27天,而门诊急诊的恢复时间需求仅为0.1天。
      (4) 基于构件经济损失、构件重要性系数确定了系统功能损失,并基于假定的修复路径得到了系统的抗震韧性曲线,案例分析结果表明所研究的医院抗震韧性有待进一步提高,不能满足8度偶遇地震及8度罕遇地震下的韧性需求(图3)。

   该成果发表在国际权威期刊《Journal of Earthquake Engineering》(Shang Qingxue, Wang Tao*, Li Jichao. A quantitative framework to evaluate the seismic resilience of hospital systems [J]. Journal of Earthquake Engineering, 2020, doi:10.1080/13632469.2020.1802371.)(IF:2.779,*通讯作者)。

图1 抗震韧性评价量化框架

图2 系统抗震韧性计算示意图

3 不同地震动强度下系统功能变化曲线