震后电梯受困人员评估模型初步探究
发布时间: 2026-10-15 点击数量:119研究背景:
随着城市化进程加快,高层、超高层建筑大规模建设,电梯作为高层竖向交通设施保有量持续增长。历史震害表明,地震作用易引发电梯设备损坏、区域供电中断,进而造成大量人员被困于电梯。受困于电梯的人员需要专业队伍开展专项救援,大幅加重震后应急搜救负担,进一步增大人员伤亡隐患。然而现有地震风险评估体系普遍缺失电梯困人量化评估模块:美国地质调查局(United States Geological Survey,USGS)经典评估模型的基础假设与我国建筑设计规范、电梯空间分布特征、城市供电保障条件存在显著适配偏差;国内亦尚未形成一套成熟、可工程落地的一体化评估方法,无法同步实现区域电梯存量测算、震后电梯停运概率量化,以及不同时段轿厢内乘梯人数分时评估,难以服务于震后电梯受困人员评估与救援力量调配。综上,针对地震引发电梯人员被困这一次生灾害完善定量评估技术,建立贴合我国城市建设实际的区域电梯困人规模测算方法,能够健全城市抗震防灾技术支撑体系,优化震后应急救援资源统筹调配,有效减少地震次生灾害造成的人员伤亡,具备重要工程应用价值与现实意义。
研究方法及结果:
为解决现有震害评估缺少本土化电梯困人定量测算手段、USGS相关模型与我国城市建设条件适配性差的缺陷,本研究提出一套分三阶段的区域地震电梯受困人员量化评估方法,整体技术流程如图1所示,包含三个评估步骤:
(1)基于国内外建筑规范的区域电梯存量估算方法:将建筑划分为住宅、非住宅两类,根据建筑层数、面积等参数构建公式估算电梯数量,依托全国自然灾害风险普查建筑数据,结合公式完成目标区域电梯数量评估。
(2)基于历史震害统计数据的电梯停运概率评估模型:依托典型震害调查数据,统计分析得出震后各种破坏状态建筑物与电梯停运率的关系,并考虑电力中断对电梯停运率的方法作用,构建公式模型评估震后电梯停运率。
(3)基于问卷调查数据,模拟出不同时段非住宅和住宅类建筑电梯乘客数量时变曲线(如图2图3),最终评估出震后受困于电梯的人数。通过设定地震情景,对模型进行可行性验证,研究区(局部)电梯受困人员分布情况见图4。整套方法从区域电梯存量、电梯停运率和电梯分时客流三个步骤测算,完整实现震后电梯被困人员定量评估。
该成果发表在国际权威期刊《Engineering Structures》(Jianxin Shi,Baitao Sun*,Xiangzhao Chen). The risk assessment method for passengers trapped in elevators during earthquakes. Engineering Structures,328, 2025, 119780. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2025.119780.(IF:7.3,*通讯作者)

图1:震后电梯受困人员评估框架示意图

图2:非住宅类建筑电梯乘客数量时变曲线

图3:住宅类建筑电梯乘客数量时变曲线

图4:设定地震情境下研究区(局部)电梯受困人员分布图
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