区域供水管网综合抗震能力评估方法

为了评估大区域供水管网的综合抗震能力,分析了城市供水管网脆弱性的影响因素,并基于行业年鉴等数据资源建立了中国大陆区域供水管网综合抗震能力分析数据库。利用突变理论和模糊综合评价模型,建立了区域供水管网抗震能力评估指标体系,提出了区域综合抗震能力评估方法,结合720个城市供水管网管材、场地类别、城市类别、抗震设防等数据和评估影响指标,计算了每个城市基础抗震能力、供水管网自身抗震能力和综合抗震能力指数。建立了区域基础抗震能力分级和供水管网综合抗震能力分类标准,对中国大陆城市供水管网进行了分级和分类。利用ArcGIS计算并绘制了区域基础抗震能力分级图和供水管网综合抗震能力分类图。     

城市社区抗震能力模糊综合评价模型

城市社区抗震能力评价是进行城市抗震防灾规划的重要方面，但社区抗震能力强弱是一个模糊概念，它不仅与社区的建筑物的抗震能力有关，而且与社区的空间因素（如人口分布情况和建筑物分布情况）有关。为了科学度量该模糊量，本研究选用破坏度、建筑密度和人口密度作为评价指标构建了模糊综合评价模型，并将其嵌入ArcGIS9．0平台，开发了城市社区抗震能力评价系统，实现了快速评价和评价结果的可视化，提高了决策的效能，为开展城市抗震防灾规划提供了新思路。     

供水管网渗漏分析研究

渗漏管网的流分析是进行供水管网震后功能评价，从而实现在系统层次进行抗震设计的基础。在正常使用阶段，渗漏也是供水管网设计必须考虑的问题。本文介绍了供水管网渗漏分析的两类基本模型，在此基础上，给出了考虑渗漏模型的供水管网流分析的实施步骤。为了比较无渗漏模型和渗漏模型的差异及不同渗漏模型对计算结果的影响，对一典型供水管网进行了无渗漏管网模型的流分析和不同渗漏模型的带渗漏管网的流分析。分析结果表明，合理的渗漏模型是正确评价供水管网服务能力的基础。     

基于物理机制的供水管网抗震功能实时动态分析

城市供水管网是生命线工程的重要组成部分,本文在研究团队系列成果的基础之上,从供水管网的地震反应分析入手,进一步修正了供水管网的渗漏分析模型,在瞬变流分析的基础之上,实现了带有渗漏特性的供水管网实时动态功能分析,建立了适用于地震时的供水管网实时动态功能分析的物理模型。     

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。     

城市居住区抗震防灾规划达标模糊评价

对城市居住区抗震防灾规划评价方法进行了研究,从防灾规划的角度定义居住区规划达标、基本达标和不达标的评语集和相应的含义,并且构建了包括建筑密度、人口密度、绿地率、用地适宜性、建筑物抗震能力、避震疏散条件六项指标的评价指标体系.在此基础上结合经验分析和模糊数学的方法确定各项指标的隶属函数,并用综合评价的方法和最大隶属度原则建立达标模糊评价模型.利用东营市的数据进行实例计算表明,该评价方法具有较好的区分度和实用性.     

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。     

基于不同翔实程度数据的燃气管网地震破坏评估方法研究

针对燃气管网数据获取的翔实程度不同,开展地震破坏评估不同层次模型研究。基于历史震害统计分析结果,引入地震破坏概率指标,修订了燃气管网地震破坏等级划分方法。在数据有限条件下,考虑燃气管网震害率模型不完备情况,提出类比供水管网震害率模型获得燃气管网震害率模型的方法,完善第一层次模型(震害率模型);在数据较翔实条件下,基于两态破坏准则给出燃气管道的地震破坏概率,引入加权统计平均法,建立第二层次模型(地震反应分析模型);在数据充足条件下,基于第二层次模型,提出几种因素的影响系数,修正给出第三层次模型(考虑小区划的地震反应分析模型)。以西部某市为例,分别采用三种不同层次模型评估了不同地震影响烈度下燃气管网的地震破坏状态,分析了它们的优缺点,验证了方法的实用性。     

在役公路梁式桥综合震害等级预测研究

为客观预测在役公路梁式桥综合震害状况,考虑在役桥梁在运营期存在的病害问题,从压力和承压两方面建立在役公路梁式桥综合震害预测评价指标体系。以桥梁作为承灾体,建立在役公路梁式桥综合震害物元可拓模型,运用熵权法进行赋权,确定桥梁的综合震害状况。以一座在役梁式桥为例,运用上述模型确定算例的综合震害状况。研究结果表明,该桥的综合震害等级为Ⅲ级,破坏等级中等,且根据结果分析影响桥梁震害程度的主要影响因素;该模型通过对多个指标关联系数的综合分析来评价在役梁式桥的综合震害等级,极大地提高了该模型评估的准确率及可靠性,为桥梁震害等级的预测提供一定的参考,对提升桥梁综合抗震能力具有积极意义。     

城市供水管网健康监测与诊断(Ⅱ)——既有局部漏损识别方法

城市供水管网是城市最重要的生命线工程,相对于地上结构,地下供水管网具有更高的易损性。由于供水管网多埋于地下,管道的早期破坏难以及时发现。文中在供水管网用户流量预测的基础上,提出了供水管网既有局部漏损识别的一个方法,方法通过假设在管网的不同位置存在不同程度的局部漏损,计算监测点的压力,根据监测点压力的计算值和监测值之间误差最小为目标来识别出局部漏损的位置和程度。文中通过算例分析对方法的有效性进行了验证,并对具体实施中需要注意的几个问题进行了讨论。     

燃气管网地震破坏快速评估方法研究

针对燃气管网基础资料难以获取的实际情况,利用有限数据开展燃气管网地震破坏的快速评估方法研究。基于历史震害统计分析结果,修订了燃气管网地震破坏等级划分方法;当燃气管网震害率模型不完备时,提出了类比供水管网震害率模型获得燃气管网震害率模型的方法。以东部发达城市上海市和西部石油城市新疆克拉玛依市为列,评估了2个城市在不同地震影响烈度下燃气管网的地震破坏情况,评估结果完全符合地震现场调查结论。     

供水管网震后功能快速修复决策研究

突发地震灾害下,城市供水管网往往不可避免地会发生不同程度的破坏而导致城市供水功能的失效,对人们的生产生活产生了严重影响,快速对震后城市供水管网进行科学合理的功能修复,对于降低地震灾害损失具有重要意义。本文以城市供水管网为对象,针对震后管网系统功能评价及快速修复决策等问题进行了研究。在中国点式渗漏模型的基础上,采用基于破坏概率的渗漏面积计算方法,建立了考虑地震破坏随机性的管线渗漏流量计算模型;针对震后破坏管线展开了水力分析,并提出了以节点水头损失比为指标的节点服务性能失效状态量化方法;进而建立了震后管线的修复决策模型以及功能修复费用模型。研究成果可为震后功能修复工作中管线修复顺序及修复方案的优选提供科学依据,可显著提高震后应急救灾效率,实现城市供水功能的快速修复。     

县(市)地震应急能力综合评价中指标无量纲化方法探讨——以云南省为例

基于综合评价方法对县（市）地震应急能力进行评价的先决条件是将采用的指标标准化。目前,尽管数据标准化方法多样,但对于不同指标标准化方法的优劣选取尚无统一的评判标准。在利用综合评价方法评价具体对象的相关研究中,对于标准化方法的选择通常是根据评价对象的性质和选取指标的特点采取具体问题具体分析的策略。本文以云南省125个县（市）的相关指标数据,采取不同的指标无量纲化方法计算县（市）地震应急能力综合指数,对比研究不同的综合评价结果差异,对县（市）地震应急能力综合评价模型中的指标标准化方法进行初步探讨。     

地震荷载下考虑管内有压流体的PCCP耦合动力分析

PCCP（预应力钢筒混凝土管）因其优良性能被广泛应用于我国水利水电及市政给排水等生命线工程的建设中。现有研究多为静力分析,少有学者对PCCP管内流体的动力相互作用开展研究。本文利用ABAQUS对PCCP结构及其管内流体在地震荷载下的双向流固耦合作用进行分析,开展了考虑流固耦合与未耦合条件下管道各个结构层的动力响应。进一步计算了考虑内水压力、地震荷载大小和管内水流速度等条件变化对管道受力变形特性的影响。结果表明:流固耦合模型能更加真实地还原和模拟在役PCCP的工作状态;内水压力显著影响管道的受力状态,PCCP结构随着输水压力的增大逐步由受压状态向受拉过渡,且受拉区域和拉应力峰值逐渐增大;管内水流速对应力场影响很微弱。     

城市供水管网在地震时的连通可靠性分析

考虑地震作用效应和管道抗力的随机特性,建立了埋地管道单元的概率预测模型,评估其在地震时的震害状态。把供水管网系统简化为边权有向网络图,通过Monte Carlo随机模拟过程,近似再现管网中各管段的破坏状态,进而分别结合图论理论方法和模糊关系矩阵法,对管网进行连通可靠性分析。由于Monte Carlo模拟算法是以管网各节点与水源点处于连通状态的近似频率计算来代替精确概率分析,为获得稳定的计算结果,对所用算例进行了5000次模拟。算例分析表明,基于图论方法和模糊关系矩阵法得到的管网连通可靠性结果基本相等。     

砖石古塔抗震性能评估方法及抗震加固措施研究

为了提高砖石古塔的抗震性能,针对其地震反应特点,研究了砖石古塔的抗震薄弱部位、抗震性能评估方法、评价指标以及抗震加固措施。主要研究结论为:（1）提出了采用极限承载能力与层间位移角2个指标综合评估砖石古塔的抗震性能,并通过工程实例验证了该方法的有效性。（2）提出了对穿锚杆锁定内外钢带围箍和竖向贯穿钢筋为主,聚丙烯酸脂乳液砂浆裂缝注浆为辅的砖石古塔综合抗震加固措施。（3）砖石古塔塔底截面为承载能力抗震薄弱部位,抗拉能力不足是导致塔体破坏的主要原因。（4）地震作用下,砖石古塔随着塔体层数的增加,层间位移角增大,顶层塔体为变形能力薄弱部位。该研究结果可为砖石古塔的抗震性能评估与抗震加固提供参考。     

地震作用下埋地弯管变形传递系数分析

由于管道与土体的刚度相差较大,在振动荷载下,两者的运动不能相互协调,致使在研究管道破坏方面,管土之间的变形传递是一个极其重要的研究方向。目前学者对弯管的管土变形传递研究做得较少。本文通过弯管与土体的缩尺振动台试验及三维有限元模型,得出了地震作用下埋地弯管的变形传递系数的拟合公式。然后将试验结果与拟合公式的计算结果和有限元的模拟结果进行对比,证实了拟合公式的合理性,并分析了管道弯头处变形传递系数的变化规律,包括对不同管径、埋深、壁厚、土性和弯头角度的分析,证实了这些因素对管土之间的变形传递影响都很大,说明弯头处变形传递系数拟合公式对管道的抗震具有重大意义。     

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。     

一种生命线工程地震直接经济损失预测的改进算法——以水池和供水管网为例

生命线工程对区域内的经济和社会功能维系起到重要作用,一旦遭到地震破坏,将带来巨大的经济损失和诸多次生的负面影响。因此,生命线工程的地震损失评估工作是十分重要的。针对传统的生命线工程地震直接经济损失预测的计算方法时常会带来的缺乏区分度的问题,利用线性插值法,提出了一种改进公式。并以水池和供水管网为例,进行了计算和比对。证明了改进方法具有以下优点:能够克服传统方法缺乏区分度的问题,对某一地震破坏等级对应的震害指数的变化导致预测结果展现出足够的区分度;足够简便,不会带来过多的运算量上升;没有引入新的概念,能够较好地融入现有震害评估体系。     

改进的层次分析法与模糊综合评价在评估水库诱发地震震级上限中的应用

为了评估水库诱发地震震级上限,收集了150余例水库诱发地震的震例资料;利用改进的层次分析法优化了各评价指标的权重;应用模糊综合评价方法评估了水库诱发地震震级上限;结合二滩水电站水库诱发地震实例与目前评估水库诱发地震震级最常用的灰色聚类分析法的评价结果进行了对比分析。结果表明:层次分析法与模糊综合评价相结合的震级上限评估方法评价结果更加可靠,可对水库及水工建筑物的建设位置及抗震设防提供参考。