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。     

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。     

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。     

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。     

建筑物震害预测模糊震害指数法

建筑物震害预测是城市防震减灾的基础工作之一。本文在分析现有震害预测方法的基础上，提出了一种新的震害预测方法－模糊震害指数法。模糊震害指数法以现有震害预测资料为基础，采用模糊数学方法实现。本文详细阐述了模糊震害指数法的理论模型，推导了其数学公式，最后给出了实例分析。     

珠江三角洲土坝和堤围震害初步预测

珠江三角洲经济发达，人口众多，水网密布，大部分又属于地震基本烈度７度区。在其范围内有属于大中型水库的土坝５５座，堤围总长数百ｋｍ。有关部门要求对土坝和堤围进行震害预测。本项预测采用概率方法，首先根据５５座土坝和５９个重点堤围的座标进行概率地震危险性分析，给出它们在一定预测年限Ｔ（取５０年和１００年）的地震烈度Ｉ的超越概率；其次根据近年我国发生的几次强震时处于不同烈度区内的土坝和堤防的震害资料，形成表示土坝和土堤地震易损性的震害概率矩阵；然后，根据上述两方面结果用概率公式评价各土坝和堤围卢、在预测年限内各震害等级的超越概率，并取１０％超越概率为标准，估计震害等级。     

钢筋混凝土耗能支撑框架结构的震害预测

首先介绍了一种新的震害预测方法——基于模糊概率的震害预测模型。在分析了钢筋混凝土框架结构抗震性能以及摩擦耗能支撑框架结构在地震作用下力学性能的基础上，提出用结构层间屈服强度系数、层间剪切位移角和地震损伤指数这三个指标作为其主要震害影响评价因子。同时，利用所提出的预测方法，建立了钢筋混凝土耗能支撑框架结构房屋的震害预测模型。     

城市供水管网震害概率预测

根据概率可靠性理论,计算了地震作用下地下直埋管道的各个震害等级的概率值。假定在一段管子中,其破坏为泊松公布,求得这段管道供水的可靠性,最后用并联和串联分析法,得出整个供水管网的供水可靠性。通过实际计算,结果较理想。     

城市给水管网抗震可靠性场分布：以冕宁县城为例

如果管线抗震可靠性已知,关于整个管网的抗震可靠性,即各点在指定烈度水平下相对于某个震害挡次仍可得到供水的概率,前人的工作只做到对节点进行估计。由于管线内点上存在着无以数计的用户或称次级管网,因此,我们必须研究抗震可靠性场分布。这样做不仅可以对父子型管网进行解耦分析,以利于实际课题在时空双向上的分割与联系,而且也可以成为分析兄弟型管网的一种技巧。前者意义自明,对于后者本文以冕宁县城给水管网为例进行分析研究。     

用地震危险性分析方法预测山东地区震害

依据地震危险性分析的思路，提出一种场地震害预测的方法。依此方法，给出山东地区５０ａ超越概率为１０％的震害预测略图     

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。     

基于模糊概率的多层砖房震害预测

将模糊数学中的模糊概率理论运用于震害预测中,并建立了多层砖房的震害预测模型。研究表明,该预测模型概念清晰、计算简单,具有较好的合理性与实用性,是一种较为精细的预测方法。     

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。     

贝叶斯模型在房屋震害预测中的应用

概率理论为大量工程应用中包含的不确定性分析及影响提供了数学依据。本讨论贝叶斯模型在房屋震害预测中的应用。贝叶斯模型假定分布参数为未知的随机变量，充分利用主观判断和观测数据通过贝叶斯公式得到房屋震害概率的合理估计，以地震考察取得的永恒破坏资料为基础，举例说明了贝叶斯模型的实际应用，内容涉及到概率平均分布函数，贝叶斯估计贝叶斯更新概率等重要概念，还讨论了1次地震事件及连发地震事件的影响所基于贝叶斯模型建立的永恒震害矩阵适用于成丛型地震的震害预测。     

考虑模糊因素的框架结构震害预测方法

通过二次评判法,在考虑框架结构强度、变形破坏准则的基础上,引入了房屋破损程度、施工质量等模糊因素,使框架结构的震害预测建立在既考虑可精确计量的强度、变形等因素,又考虑了诸多无法精确计量的模糊因素基础上,从而复原了震害预测的本质即概率和模糊的特性。     

震害影响因子的多级模糊综合评判研究

建筑物震害预测的模糊震害指数法,是在调查历史地层资料和分析部分城市震害预测成果基础上提出的一种以模糊数学为计算工具的震害预测方法。而建筑物震害影响因子(α)是其中一个关键参数。本文在分析α特点的基础上,采用多级模糊综合评判方法,推导了其计算公式,并详细阐述了α计算过程中几个关键参数的确定。从而构建了模糊震害指数法的整体理论框架。     

震害经济损失的全概率预测

如何分析一个地区在未来地震中的经济损失水平，对于在现阶段采取相应的防震减灾对策有很大的决策参考意义。过去的振害损失预测分析，一般在考虑地震危险性时是有概率水平的，可是在分析震害及经济损失时，没有充分考虑这些因素的概率特征。本文从全概率的公式为基础，建立了区域震害经济损失预测的概率分析模型，综合考虑了地震、场地、结构和当地经济发展水平的影响。进而在对这个模型作一些简化以后，提出了以结构物破坏等级为基础的震害经济损失分析预测方法。此外，本文在如何考虑场地液化等方面也作了分析探讨。     

石河子市多层砖混结构房屋震害概率矩阵的建立

以概率理论为基础，采用震害指数法对石河子市重要建筑物中的多层砖混结构房屋进行抗力计算，通过抽样计算建立了石河子市砖混结构房屋按建筑年代分类的震害概率矩阵，又进一步综合这次普查得到的相关统计数据建立了修正的石河子市砖混结构房屋震害概率矩阵，从而为群体房屋的震害预测提供依据。     

用模糊数学法进行管道系统的震害预测

叙述了地震时埋地管道可能遭受的破坏形式、影响管道震害的因素及破坏等级的划分。论述了用模糊数学法进行埋地管线震害预测的方法和步骤，利用这一方法对忻州市供水管网主干线进行了震害预测，给出了在地震烈度Ⅶ度～Ⅸ度作用下的震害预测结果。     

保定市交通系统抗震可靠性分析

通过研究城市交通系统各组成单元的可靠性,针对保定市交通系统进行震害预测。采用蒙特卡罗随机模拟技术和道路、桥梁单体易损性分析方法以及模糊综合评判法,给出了不同烈度下交通系统网络中各节点的可靠度,分析了选取不同的源点以及源点个数对整个网络系统可靠性的影响。根据保定市交通系统中道路和桥梁的震害预测结果,指出了保定市需要改建、加固的路段以及对保定市火车站作为应急中心合理性的分析,从而为保定市交通系统震前防灾规划提出对策及建议。