GIS技术在秦皇岛港区供水管网震害预测系统中的应用

针对秦皇岛港区供水管网系统，采用地理信息系统GIS技术，建立了管线的地理属性信息和结构属性信息的动态管理系统，并在ArcView操作平台上建立了港区供水管网的震害预测模块，并采用Monte Carlo法对供水管网的抗震可靠性进行了分析。进而据此震害预测系统为港区供水管网的防震减灾设防对策提供了实用的技术支持条件。     

沈阳市供水系统抗震功能可靠性分析

城市供水管网的抗震研究能够服务于供水管网的规划、设计和改造。以沈阳市供水管网系统为背景,介绍了一类求解大型供水网络节点及系统功能可靠度的方法。对沈阳市主干供水网络进行了抗震功能可靠性分析。研究结果证明,建议方法是合理评价供水管网地震后工作性能的工具,可以为大型供水管网的抗震可靠度分析及抗震设计服务提供基础。     

沈阳市天然气管网系统抗震可靠性优化研究

供气管网系统抗震可靠性优化提供了系统改造决策的依据，是对系统抗震可靠性分析研究的深化。结合供气管网系统抗震分析的递推分解算法，介绍了利用遗传算法进行供气管网系统抗震优化分析的方法，以沈阳市供气管网系统为例，进行了实际工程的优化研究。     

城市煤气管网震害预测

提出了城市煤气管网系统震害的一种预测方法。该方法可以考虑地震作用等的随机性用概率方法给出了煤气管线不同破坏诉概率值，并可对整个管网系统的抗震可靠性进行概率性震害预测。     

基于模拟退火算法的供水管网抗震优化设计

本文以管网造价为优化目标,管网拓扑结构为优化参数,管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震拓扑优化模型。在供水管网功能可靠性分析方法的基础上,结合单元概率重要度分析方法,利用模拟退火算法提出了供水管网的抗震拓扑优化方法,并对一典型供水管网进行了拓扑优化分析。分析表明,对于管网抗震拓扑优化这样一个组合优化问题,模拟退火算法提供了一类很好的途径,以此为基础进行供水管网抗震可靠性优化设计具有很好的效果。     

沈阳市主干供水管网系统抗震可靠性优化

供水管网是城市生命线系统中的薄弱系统,易于遭受地震破坏.通过管网拓扑优化,可以达到经济、合理的抗震设计目的.选用模拟退火算法作为系统抗震优化设计的工具,提出了一种结合单元灵敏度分析进行基于网络功能可靠性分析的抗震优化设计方法.将该方法应用于沈阳市主干供水管网的抗震可靠性优化设计中,针对三种不同的节点最低可靠度约束条件,给出了不同的优化改造方案.结果显示,采用建议的优化方法对系统进行优化改造,不但系统可靠度可以大幅度提高,而且系统造价大大降低.     

校园地下管线抗震评估初步探讨

对前人有关直埋地下管线的震害及其影响因素进行了简单总结,整理分析了前人关于管线震害评估的有关标准.结合某学院实际管网的资料,进行了各种管线的震害率计算,并对其进行了基于郭恩栋方法的震害等级评定及影响因素分析,得出:(1)设防烈度下管网系统在应急上能基本满足要求,但在使用功能上需进行修复;(2)对于断层影响,管道与断层应呈60°交角并采取抗震构造措施;(3)管网设计中应选用韧性、大口径、大曲率弯头的管材.     

管网抗震可靠性场分布的算法问题

管网抗震可靠性分析，是城市生命线网络和工业界极为关注的应用性研究。本文介绍了其一般性的分析逻辑，并继续文献［１］关于场分布概念的研究，介绍了支持这个概念的如下算法：①管网抗震可靠性场分布可简单求解的充分必要条件；②不存在用于管网抗震可靠性场分布的“Ｙ－△”代换（似乎类似于电路分析）；③求解管网连通性的“染色法”；④多源和概率源问题。＊）开始，每个最外围二级节点和它的父亲二级节点之间只是一个由并联结构形成的二级管线，即可用并联简化掉这些二级节点。因为是树状或森林状二级管网，这种工作可反复进行，直至二级管网的林根─—源或汇，即管网“笔算作业”完成。必要性：既然管网由树、圆、串联和并联结构形成，那么每采用一次简单求解法，二级管网的二级节点就至少少一个；反复采用简单求解法，二级节点将不再存在，因而也就不存在二级环。这个充分必要条件可能具有重要的理论和现实意义。对于一个既定的管网，我们可以一望而知它是否可以“笔算作业”；例如图２－α，它看起来简单实际上也简单，两个环不可能再构成二级环，因而可以“笔算作业”；图２－ｂ看起来复杂实际上简单，众多的环事实上是树状排列，因而也可以“笔算作业”；图２－ｃ看起来简单实际上复杂，它     

给水管线震害预测方法及实例分析

根据地下管线抗震计算理论,对给水管线震害做出预测,为城市给水管网规划,对已建管网的改建加固,制定防灾措施提供依据。     

输水管网模糊地震可靠性的 Monte Carlo 法分析程序

本文详细介绍了笔者所建议的运用模糊图理论和方法进行城市输水管网的地震可靠性分析途径和计算程序。对于输水管网中每段管道的震害预测,建立了相应的专家系统。在此基础上,定义了管网系统的模糊可靠性,更好地反映了人们对于管道损坏状态估计的模糊性和对可靠性要求上的模糊性。以模糊矩阵来描述输水管网的状态是十分方便的。通过计算模糊矩阵的传递闭包,极易找出最短路、关键段等。由于地震作用和管道抗震能力都是随机的,因此整个管网系统的可靠性分析是藉助Monle Carlo法进行的。以Monle Carlo法对模糊图进行分析,从而得到管网的地震可靠性,这还是首次。用PASCAL和PROLOG编制了在微机上实用的计算机程序,特别是以智能语言PROLOG编制的程序,更有许多特色。由于采用了一些技巧,使在微机上可以分析相当大的系统,为城市抗震防灾工作提供了一个有力的工具。     

基于管线三态破坏的震后管网水力模拟方法

传统震后供水管网水力模拟中,每根管线上都设置虚拟渗漏点并以管线的平均渗漏程度设置渗漏点参数。显然这样会大大增加管网拓扑结构的复杂程度,且没有考虑实际地震中管线的爆管漏损。为了模拟真实的震后管网局部的渗漏状态,采用数字仿真模拟管线地震破坏程度,对比其地震破坏概率确定渗漏类型,给出考虑管线三态破坏的震后供水管网水力模拟方法,并编制程序对算例管网进行地震破坏模拟分析,得到结论:由于不考虑爆管断开水力损失,传统方法对震后管网功能估计偏高。     

城市供水管网震后修复策略研究

为制定合理的城市供水管网震后修复决策,提升城市供水管网抗震韧性,通过定义供水管网水力满意度指标和震损管线水力重要度指标,提出了供水管网震后两阶段修复策略：第一阶段保证尽量多的用户节点供水,以水力动态重要度作为管线重要度指标修复爆管管线;第二阶段以最快提升管网韧性指数为原则,以水力静态重要度作为管线重要度指标修复渗漏管线...     

城市供水系统的抗震可靠度分析

城市供水系统在城市生命线系统中发挥着极其重要的作用。其一旦遭到破坏,将严重影响城市的正常运行秩序。因此,供水系统必须具备良好的抗震可靠性。通过计算城市供水管线的变形作为分析量。对供水系统的抗震可靠性进行了初步评定。然后,建立了城市供水系统的可靠度概率函数。最终,通过计算管线可靠度概率,将其作为分析整个城市供水系统抗震能力的依据。同时,将计算结果与城市地理信息系统结合,可以直观地从城市地形图中划分出城市供水系统的薄弱环节,并将此方法应用于实际工程中。     

考虑多组件的供水管网抗震韧性分析与韧性提升策略

为量化和提高城市供水管网抗震韧性,提出了一种供水管网抗震韧性分析框架和一种基于重要度的恢复策略。首先建立了供水管网的4种常见组件(水塔、泵站、水厂和管道)的功能分析方法,获得其基于需求的抗震韧性指标;然后介绍了4种组件的易损性模型,确定各组件在地震下的损伤状态,并提出了一种基于动态重要度的方法来给出供水管网震后恢复策略。将该方法应用于一中型管网,对基于动态重要度的方法、基于静态重要度的方法和两种经验方法的抗震韧性进行比较。结果表明,基于动态重要度的方法可以显著提高供水管网的抗震韧性。     

地下管网地震反应分析模型

建立了多点地震动激励作用下的地下管网地震反应拟静力分析模型。首先建立基于有限单元模型的地下管网系统刚度方程,接着给出考虑地震动空间相关性及场地条件等诸多因素的地震动场模拟思路及管网系统地震动施加策略,最后通过解析法验证了模型的正确性。采用本文方法对一＂十＂字形管网进行了地震反应分析,结果表明：①管线轴向应力沿着管线长度从管线端部向管线交叉点逐步增大,在管线交叉点处应力达到最大值;②与轴向应力相比,尽管管线的弯曲应力不是控制应力,但在管线端部及管线交叉点处弯曲应力值将会有较大突变。因此,对于地下管网而言,在受到地震作用时,不同布置方向的管线之间的相互影响是不容忽视的。     

基于蒙特卡罗法的城市燃气管网抗震连通可靠性分析

在对燃气管道进行地震反应判别的基础上,计算管道的抗震可靠度,并结合图论将城市燃气管网简化为源点、汇点和边线,建立管网简化模型。采用蒙特卡罗法对某六节点网络模型进行抗震连通可靠性分析,结果表明:随着迭代次数的增加,近似解以更小的误差接近精确解的概率更大;迭代次数取为5 000时,能够较好地满足精度要求。通过对连通性矩阵进行分析,探讨了设定源点提高目标汇点连通可靠度的可行性。最后,以保定市区的大型燃气管网为例,计算了Ⅶ~Ⅸ度地震烈度下管网的连通可靠度,对比了设定源点对汇点连通可靠度的影响,为该市燃气管网的震害预测和抗震优化提供参考。     

大连经济技术开发区供水管网抗震可靠性研究

在广泛收集供水管网资料的基础上,采用ＧＩＳ技术建立了大连开发区供水管网基础据数库,实现了基础资料的动态化、可视化。在此基础上,采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ技术,对开发区供水管网进行了系统的抗震可靠性研究,为开发区防震减灾对策的实用性和可操作性提供了依据。     

输水管网震害最危险路随机模糊网络预测方法

输水管网的破坏，会导致地震灾害的严重扩大，输水管网的震害预测，已有运用随机模糊网络进行关键段的分析和管路可靠性的分析方法。1），2）本文建议的模糊最危险路（或最可靠路）分析，把管段的可靠性概率，扩展为语言概率，从而可以很好地容纳模糊性，使输水管的震害预测更加合理，为城市抗震防灾服务。     

大型城市管网抗震可靠性分析与优化

本文提出了地震作用下供水系统的渗漏模型,发展了地震后带渗漏管网的流分析技术,结合一次二阶矩方法获得了地震后供水管网的功能可靠度。针对供燃气管网系统则提出了一类高效精确的大型网络抗震连通可靠度分析的概率解析算法———递推分解算法。以上述管网抗震可靠性分析理论为基础,分别发展了基于模拟退火算法的供水系统网络拓扑优化分析理论和基于遗传算法的供燃气网络系统拓扑优化理论。     

反应位移法在埋地腐蚀管线抗震分析中的应用

埋地管线作为油、气、水等的传输载体,是地下工程的重要设施之一。埋地管线特别是金属管线容易发生腐蚀现象,在地震灾害的影响下,含有腐蚀缺陷的管线容易发生泄漏和断裂事故,造成巨大的资源浪费和环境污染等损失。因此埋地腐蚀管线抗震性能研究的重要性也越发凸显。本文以埋地腐蚀管线为研究对象,探索管线腐蚀深度、宽度、腐蚀位置和腐蚀管线埋深等腐蚀参数对管线抗震性能的影响,旨在为管线的安全性和实用性提供理论参考,对管线是否继续使用、维护或更换和安全生产提供指导,以及为管线的抗震设计提供基础研究。本文运用反应位移法在有限元软件ANSYS上实现各参数下的埋地腐蚀管线的地震响应分析。