大型储罐抗震能力可靠度评估

本文对大型圆筒形立式储液罐抗震能力可靠性分析中涉及的、随机性影响较大的各变量进行了分析,建立了各随机变量的概率模型。针对大型储罐的震害特点,从3个方面建立了大型储罐抗震能力可靠性分析的极限状态方程,提出了总体可靠性评估办法。通过1个具体的油罐分析表明,本文建立的可靠性概率分析模型能够给出较好的抗震能力评估结果。     

Seismic spatial effects on dynamic response of long-span bridges in stationary inhomogeneous random fields

The seismic analysis of long-span bridges subjected to multiple ground excitations is an important problem.The conventional response spectrum method neglects the spatial effects of ground motion, and therefore may result in questionable conclusions. The random vibration approach has been regarded as more reliable. Unfortunately, so far,computational difficulties have not yet been satisfactorily resolved. In this paper, an accurate and efficient random vibration approach -- pseudo excitation method (PEM), by which the above difficulties are overcome, is presented. It has been successfully used in the three dimensional seismic analysis of a number of long-span bridges with thousands of degrees of freedom and dozens of supports. The numerical results of a typical bridge show that the seismic spatial effects, particularly the wave passage effect, are sometimes quite important in evaluating the safety of long-span bridges.     

隧道衬砌随机分析的区间有限元法

隧道衬砌结构内力计算中,围岩的力学参数和结构的参数具有不确定性,同时,其不确定性是有界的。对于这些参数的不确定性,在工程上可以用一个合理的区间数值来估计。对于单个随机变量,可以采用有限元方程来求解结构内力;而对于多个随机变量的情况,考虑到计算模型的不确定性和数学求解的复杂性,利用有限元程序来导出各变量对结构内力的作用效应,进而得到不同参数组合的区间值,最终确定隧道衬砌的结构内力区间值,为隧道衬砌结构内力的计算和工程应用提供一种新方法。     

基于可靠性理论抗滑桩设计体系的研究

抗滑桩设计的常规方法是建立在定值基础上的,未能考虑计算参数的随机性与变异性,故在抗滑桩设计中存在局限性：一是不能给出抗滑桩设计的边坡安全度;二是设计中过分保守,造成浪费。可靠性分析法考虑了计算参数的随机性,用严格的概率来度量边坡的安全度,弥补了上述传统抗滑桩设计中存在的不足。基于可靠性分析法,以传统边坡稳定性计算公式为基础,建立了抗滑桩设计的边坡稳定性评价模型,并且运用蒙特卡罗法,采用单参数敏感性分析方法,分析抗滑桩设计各参数对边坡安全系数及可靠性指标的影响。结果表明,岩土体抗剪强度参数、岩土体重度、抗滑桩直径等因素对可靠性指标影响较明显,边坡安全系数对岩土体重度、抗滑桩有效长度、抗滑桩直径等随机变量较敏感。     

β分布的参数确定及其在岩土工程中的应用

对岩土工程中随机变量的空间概率特征进行了统计分析,介绍了确定β分布各参数的迭代方法,提出了经验公式简化迭代过程,有效地处理了随机变量分布范围的估计问题,并阐明了β分布在可靠度领域中的适用性。作为对比,对同一样本采用了其他分布进行拟合。分析结果表明,β分布拟合精度高于其他分布。     

方差-协方差传播律和函数与倍函数应用分析

从随机变量的角度分析了在应用误差传播律计算时,有关和函数与倍函数的形式差异造成不同计算结果的原因,指出和函数与倍函数不能随意变换形式,是因为函数包含的变量是随机变量,而不是普通变量,变换和函数与倍函数的形式会人为地改变随机变量的意义,故在应用时必须根据随机变量含义确定函数的形式。     

泸定Ms6.8地震房屋损失快速评估

震后房屋损失的快速评估对于灾后应急救援等至关重要。现有的地震风险评估方法要么仅提供损失的均值,要么以某一方差常数来描述损失的分布特征,均无法准确有效地反映各空间位置点损失的随机性及相关关系,最终影响整体损失评估结果的准确度。本文基于Copula理论,提出了一种适用于地震巨灾风险分析的相关随机变量模拟方法,好处是在实现快速计算的同时,能够考虑地震损失中的不确定性与相关性。利用所提方法对2022年9月5日四川泸定6.8级地震的房屋损失进行评估,得到了各结构类型与县区的损失分布,并与PAGER方法所得到的损失分布进行对比。结果表明：此次地震房屋总体损失超过89.8%的概率处于10～100亿元人民币量级水平,其中超过50.8%的概率为20～50亿元人民币;损失较大的三个县区分别是泸定县、石棉县和荥经县,砌体结构的经济损失约是框架结构的2倍;相比于PAGER,该方法给出的损失概率分布形状更加灵活,能够详细地反映不同县区的房屋损失特征。研究方法和结果为震后损失快速评估技术提供参考,也为未来地震的灾后应急救援等提供科学依据。