高层钢结构地震失效模式控制的失效路径修正法

本文主要研究高层钢框架结构的地震失效模式及其控制方法。首先,给出了高层钢结构的地震失效模式的分析方法;其次,提出了根据结构的失效路径来加强构件对高层钢结构的地震失效模式进行控制的方法;然后,提出了结构整体抗震能力的分析方法以及分别相应于设计能力和屈服能力的能力储备分析方法;最后,通过对一座15层的钢框架结构进行典型地震动下的极限时程分析和极限pushover分析,得到高层钢框架结构的失效模式和整体抗震能力以及相应于最弱失效模式的能力储备,并验证了本文中地震失效模式控制方法的有效性。本文的研究表明,高层钢结构的地震失效模式控制可以采用结构失效路径修正(薄弱构件加强)来实现。     

地震作用下串、并联工程系统中结构失效相关性的近似处理

“工程系统”指的是工程项目所包括的主要工程结构的集合。当工程项目具有不止一个主要结构时,各结构单独优化的所组成的集合不一定是全局最优的工程系统。工程系统全局优化过程中非常重要的一环就是该系统失效概率的计算。这时必须考虑而又非常困难的问题就是系统中各个结构之间失效相关性的问题。我们认为,在自然灾害作用下各结构之间的失效相关性主要决定于自然灾害的程度,强度愈高相关性就愈大。据此,给出了这个问题的近似处     

失效相关工程系统的可靠度

本文建议用条件概率来考虑工程系统中各结构失效的相关性。为此,提出了条件关联系数的概念和影响条件概率的各种因素,并以抗震工程系统为例给出了具体的估算方法。从而得出了计算失效相关工程系统可靠度的方法。     

失效相关串联工程系统可靠度的最优分布

根据我们在文献〔1〕提出的失效相关串联工程系统可靠度的估算方法,本文进一步研究了失效相关串联工程系统可靠度的最优分布问题,解决了在工程系统总可靠度约束下使其总投入最小和在工程系统总投入限制下使其总可靠度最大等优化问题。根据优化问题的极值条件,建立了求可靠度最优分布的迭代算法,并计算了若干例题。     

钢筋混凝土框架结构造价与失效概率之间的近似关系研究

本文以层间位移角作为结构性能参数,分析了钢筋混凝土框架结构层间变形能力,以及在水平地震作用下层间位移反应。考虑钢筋混凝土框架结构材料强度和几何尺寸以及地震作用的不确定性,得出了在设计基准期内结构的失效概率。同时分析了不同设计参数下结构的最小造价,在此基础上,确定了结构最小造价和失效概率之间的近似关系。目的是为采用“投资—效益“准则确定该类型结构目标性能水平提供分析依据,从而为采用基于性能抗震设计理念制定建筑结构抗震设计规范提供基础研究。本文中,结构失效概率指结构最终极限状态的失效概率。     

建筑结构不同性能水平失效概率的合理比例关系研究

在基于性能的抗震设计中,为了使结构在整个生命周期内费用达到最小,不仅需要确定各个性能水平的目标失效概率,同时还需要确定不同性能水平目标失效概率之间的合理关系。本文针对这个问题。研究了在结构造价一定的情况下,不同性能水平失效概率的合理比例关系,使得在设计基准期内结构损失达到最小。在本文中,根据我国建筑抗震设计规范的条件,仅考虑“小震不坏”和“大震不倒”两个性能水平。     

热带气旋路径预报概率圆应用

热带气旋路径预报采用预报概率圆可以有效减少不可避免的预报错误,在2004～2007年中央气象台主观路径预报资料的基础上,使用统计方法并根据预报误差与热带气旋预报移动速度和移动方向的相关关系分类,分别计算了相应的24、48、72 h路径预报的70%概率圆半径,修改了原来业务中使用的概率圆半径,以期替代原来在业务中使用的概率圆半径。同时应用修改后的概率圆半径对近5年的路径主观预报进行了分析,给出了2004～2007年预报误差分布特点以及较大预报误差热带气旋个例的误差产生原因,并讨论了该方法改进的可能性。     

基于安全性分析电力系统地震功能失效研究

电力系统地震功能失效有两种方式,一是物理功能失效,二是供电流功能失效。对系统供电流功能失效进行了深入的研究。首先用模糊矩阵对受地震干扰的系统进行连通性分析,之后运用灵敏度安全法对系统进行安全性分析。该方法是将因地震引起的电力供应系统线路开断视为系统正常运行的一种扰动,从系统供电流方程的Taylor级数展开式出发,得到灵敏度矩阵,以系统节点注入的功率增量来计算系统运行变量增量,为判断系统运行状态提供依据。最后结合一个实例验证了该方法的实用性,该工作可作为电力系统地震功能失效分析的理论基础,为电力系统地震防灾和工程加固提供理论依据。     

关于建筑结构若干失效相关性问题的探讨分析

较深入地探讨了在“正常”和“异常”使用条件下，建筑结构和机电产品在失效相关理论上的一致性问题，讨论了多遇地震作用在“正常”或“异常”使用条件中的归属问题，并对失效模式相关性和约束状态相关性的相互关系进行了分析。     

供水系统功能失效分析方法

本文提出了一个供水系统破坏状态下流分析新方法,通过连续性议程求解和连通性分析,可以确定供水失效区以及节点或系统的供水率,把该方法仿制成程序,嵌入到GIS软件平台中,形成了可视化的供水系统功能失效分析专用软件,并用实例说明了该方法可行,程序计算省时,结果合理可信。     

单一随机扰动源作用下工程结构的失效相关问题： ？

在随机扰动的区域性和同时性假设的基础上，本文建立了构件广义应力间的联系方程，从而把ｎ维空间的应力－强度对抗模型转化为一维模型。文中建立了串联和并联失效相关系统可靠度的一般公式，并分析了失效和相关的影响幅度。     

地震失效模型中的失效

简单的启发式模型和数值计算表明，通常所用的地震失效模型不能解释地震活动性是由瞬态的或“动态”的应力变化(即，与地震波相联系的应力变化)所触发的。这类模型具有共同的特性：当断层以恒定速率加载(加应力)时，表征失效的物理量以加速速率增加。例如，经常采用的速率状态摩擦模型或亚临界失效生长模型，它们表征失效的特征量分别为滑动或失效长度。当生长速率加速到超过所谓临界阈值时，失效发生。这些加速的失效模型不能预测动态触发地震序列(如，余震或远距离地震)的有限持续时间。某些这类失效模型被用来解释余震的静态应力触发。这也许暗示动态触发的物理过程是不同的，或者说目前所用的静态触发模型需要修改。若前者是正确的，我们也许要求助于基于诸如饱和断层挤压导致孔隙压力增加或周期疲劳的振荡型变形的物理机制。然而，如果动态和静态触发机制不同，我们仍然要问：为什么忽略动态机制的静态触发模型似乎能解释许多观测现象。如果静态和动态触发机制相同，也许加速失效和(或)触发使一组要发生的地震提前发生的假设是不对的。     

西安阎良供水系统地震功能失效状态分析

采用供水系统震害预测及功能失效状态分析方法,对西安市阎良区供水系统在不同强度的地震作用下的震害情况和功能失效状态进行了分析,并大致估计了系统功能恢复到震前状态所需要的时间。     

屏障隔振系统失效机理的探讨

屏障隔振是一种用来阻碍或改变外围振波向受保护区(屏蔽区)传播的工程方法，由于其机理的探讨尚不深入，工程实践中常出现隔振系统失效的现象．本假设屏障是埋入土介质的中厚弹性板，采用薄层法分析了该弹性板在振波作用下的振动响应和屏蔽区内位移变化规律；研究了影响屏障隔振效果的主要参量；发现了使屏障隔振效率降低甚至失效的入射波全透射现象．结果表明柔性屏障易发生波的全透射，并指出了避免屏障失效的措施．     

基于位移的概率极限状态设计

尽管近年来国内外学者提出了多种基于位移的抗震设计方法，但采用的与位移相关的反应谱大多是平均谱，设计过程可以看作是确定性的。基于位移的抗震设计应该建立在可靠度理论基础之上。利用作者在概率延性需求谱方面已有的研究成果和可靠度分析方法——验算点法，本文提出了根据基于位移的目标可靠指标直接进行结构设计的方法，并给出了设计流程图。为便于工程应用，在进行了大量分析计算之后，本文建议了基于位移的概率极限状态分项系数设计表达式，并确定了其中的分项系数。最后，本文对一8层框架结构采用建议的分项系数设计表达式进行了设计，并对有待于进一步研究的问题进行了简要分析。     

考虑失效相关的电力系统抗震可靠性研究

本文根据电力系统的特点,对发电厂和供电系统分别提出了不同的系统可靠性模型,并对各单体之间失效的相关性也进行了较深入的探讨,同时编制了计算系统抗震可靠性的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法程序。     

网络可靠度分析的最小割递推分解算法

基于不交最小割求解系统失效概率的思想,提出了求解网络系统失效概率的最小割递推分解算法。在此基础上,利用概率不等式给出了失效概率的上、下界,从而可以通过控制上、下界之间的误差来获得计算精度和计算时间之间的平衡。计算实例分析表明,该算法能计算给出中、小型网络失效概率的精确值,并能够高效、高精度地求解出大型复杂网络系统的失效概率。     

地震救灾路径优化预设计方法

在紧急地震救灾期往往来不民选通往现场的最短路径，由于地震破坏城市的交通系统，改变其可通行性，震前又不能按照静态的最短路算法进行设计。因此，本文在进行路径可通行性破坏概率预测与控制的基础上，给出了为重点救灾目标设计最佳安全度最短路径的图与网络算法。     

地震前兆信息识别的一种人工智能方法

探讨了识别地震前兆信息的新途径。使衙“机器发现”方法，即利用计算机技术，运用递归函数理论处理前兆观测资料，建立其解析函数表达式，并以解析表达式的外推值作为识别异常的标准，实现了对地震前兆信息的定量分析。     

基于改进Guyan减缩的混合型减缩系统

本文利用改进Ｇｕｙａｎ减缩解逼近特征系统中的惯性力，然后引入普通模态型减缩法中的模态线性组合表达式。从而建立了一种新的组合型减缩技术。该技术的精度在常规情况下好于普通模态法，同时弥补了新近提出的、完备模态型减缩法不能保持原模型的刚体特性的不足。这样，在结构动力模型的减缩技术方面，本文为工程界提供了更多的选择。