桥梁作为城市路网中重要的一部分,在维持日常工作生活、运输以及地震发生后的应急救援、避震疏散和社会灾后重建过程中具有极其重要的作用。作为路网中最为脆弱的部分,桥梁的抗震性能决定着震后道路的通行能力。城市路网是城市的骨架和城市运行的动脉,其层次是否清晰、结构是否合理、运行能力是否可靠,是能否发挥城市道路利用率、提高城市运行效率的关键因素,因此,城市的路网结构对该城市的交通有着重要的影响。并且,城市路网是分布区域较为广泛的网络,容易受到地震、恶劣气候、洪水等自然灾害的破坏以及交通事故、道路维修加固等因素的影响。城市路网交通功能失效,往往是和路网中关键节点的破坏、拥堵和中断等因素有关。由此可见,路网中关键节点对整个路网的安全性有着重要作用。因此,有必要结合桥梁地震易损性和城市路网拓扑结构对路网中的关键节点进行重要度评估。评估的结果为城市路网管理部门应对交通管理控制、路网维修加固、应急救援与疏散等问题提供有效的决策依据。本文依托国家重点研发计划项目“城市典型交通基础设施运维安全关键技术研究”(2017YFC0806009)主要做了以下几个方面的工作:(1)总结了目前国内外关于路网关键节点和桥梁地震易损性的研究现状,对比分析了路网中关键节点的评价方法,引入了关键节点的易损性对评价结果的影响。结合桥梁地震易损性分析的操作流程,从有限元建模、地震动强度指标选取、结构的破坏准则、结构损伤指标及分析结果的处理和使用等方面明确了本文理论易损性和经验易损性的分析方法。(2)考虑到桥梁在城市路网中的关键作用和本文的研究内容,对以往关键节点的定义进行了总结,提出将路网中的桥梁当作路网中的关键节点。对比分析原始法和对偶法在对实际路网拓扑中的优劣,明确本文用对偶法对实际网络抽象拓扑。结合对偶拓扑的结构特点,对关键节点的评价指标进行了改进,并确定用节点度、中介中心性和接近中心性作为本文基于路网拓扑结构中关键节点的评价指标。(3)针对城市路网的结构特点和地震对路网的破坏作用,建立基于桥梁地震易损性的城市路网关键节点重要度评估模型。运用灰色关联分析法将桥梁地震易损性和关键节点在路网中的拓扑性质综合考虑。通过具体算例,对理论易损性分析和经验易损性分析在评价路网关键节点中的运用进行了阐述,并对比分析了两种易损性分析方法在路网关键节点评价过程中的不同。(4)针对一具体城市路网实例,采用本文建立的基于桥梁地震易损性的城市路网关键节点重要度评估模型,对该路网中的节点重要度进行评估,从而验证了提出的基于桥梁地震易损性的路网关键节点评估方法的实用性和可靠性。