进入21世纪以来,中国城镇化进程加快,城镇规模迅速扩大,城镇功能不断扩张,人口愈加密集,但同时面临着全球变暖、极端气候灾害、地震等多种危机威胁,却缺乏对灾害的应对能力。发达国家与地区已掀起建设韧性城市的热潮来面对各种不确定的自然或人为灾难事件,值得我国借鉴。城镇基础设施是城镇正常稳定运行的重要基础,基础设施韧性作为城市韧性的重要组成部分也一直是国外学者的研究热点,此外,基础设施系统内不同类型的基础设施网络之间相互关联,单一类型基础设施网络的局部功能失效将会引发级联失效,进而导致大面积基础设施瘫痪。因此,增强基础设施韧性是城市韧性建设中至关重要的一环,可有效地提高城镇整体应对灾害的能力,但国内针对此方面的研究少之甚少。本文从系统学与空间视角出发,以城镇住宅、服务、电力、供水、供热、燃气基础设施构成的基础设施系统为研究对象,以优化城镇基础设施结构、提升基础设施韧性程度为目标,对基础设施的韧性内涵与韧性评价展开研究,构建韧性评价模型,并提出韧性提升策略。本文具体研究内容有以下几点:(1)建立基础设施拓扑子模型,包括各层基础设施拓扑网络的建立与各层基础设施间关联关系的建立,再基于逾渗理论建立系统级联失效演绎模型,分析基础设施系统在受到自然灾害扰动时失效的过程并度量其鲁棒性。(2)基于基础设施功能子模型与复杂网络理论构建基础设施韧性评价模型,根据基础设施的韧性特征——网络连结性、冗余性与抗扰性与韧性三阶段过程进行分析,得到韧性的量化公式与在不同情境下的韧性曲线。(3)运用实际算例验证模型的合理性与可行性,确定算例中基础设施内在与外在的联系,分析基础设施的鲁棒性并对其韧性进行综合评价。本文提出的系统性评价方法,将丰富韧性评估方法及研究,为基础设施的灾害防御与恢复提供理论支撑,也将促进我国新型城镇化的有效开展,推动韧性城市的建设与发展。