海洋和海岸工程可靠度分析的几个问题

研究可靠度分析中的几个重要问题：１．直接求解非高斯过程、具有不同相关性的多变量情况下的结构失效概率问题；２．荷载的不确定性分析及其订正；３．荷载的相关性对结构失效概率的影响及灵敏度分析．作为实例对直立堤和导管架平台进行计算．     

台风灾害极值预测——模式和应用

台风灾害是影响中国2.5亿人民生命财产和经济发展的重大问题。鉴于现行台风防灾减灾领域存在的问题,提出了"多维复合极值分布"理论及相应的"双层嵌套多目标概率模式",并应用于美国卡特列娜飓风巨灾预测和验证、上海设防标准、杭州湾特大超高水位,三峡设计洪水的概率预测及风险分析,显示了新理论的科学性、先进性和实用性。     

三种极值模式的推广应用

以极值一型、Weibull分布、对数正态分布三种作为原始分布的极值模式,过去曾在海浪统计、大风、沿岸输沙多年总量、海冰厚度等方面得到了很好的应用。本文进一步使用上述三种模式进行设计洪水推算,得到与习用的统计方法相近的结果。但以结构基准期内遭遇概率作为设计标准,更利于进行综合的风险分析和经济分析,以便最终选择合理的设计标准。     

台风诱发暴潮极端潮位的预测方法

以杭州湾为例,根据水文站历史潮位资料,采用改进的灰色马尔可夫预测模型对台风诱发暴潮的极端潮位进行预测.同时采用复合极值分布理论对可能出现的极端潮位进行概率预测,使预测结果更为接近真实数值.     

台风作用下核电站海岸防护标准的概率分析

随着全球气候变暖和海平面上升,台风发生的频次和强度呈逐年增大的趋势。由台风引发的灾害及带来的后果促使人们必须重新评估核电站的海岸防护标准。文中对核电安全规定中的"可能最大台风"(Probable Maximum Typhoon)、"可能最大暴潮"(Probable Maximum Storm Surge)、"设计基准洪水"(Design Basic Flood)进行了概率分析,并用"双层嵌套多目标概率模式"(DLNMPM)对设计规范计算结果进行了修正。     

对我国两种海堤规范设计波浪标准的风险分析

面对全球气候变化,海平面上升的趋势,极端气候致灾因素诱发的灾害已成为影响各大洋沿岸及亚洲各国人民生命财产安全和经济发展的重大问题。就我国而言,台风、暴潮、巨浪、暴雨灾害已直接影响到沿海和内陆各省人民的生命财产和可持续发展。介绍极值预测理论及其在国内外海岸工程中的应用,并对比我国水利部海堤工程设计规范建议的不同波高概率预测理论和方法作为设计标准进行了风险评估,以期工程设计达到防灾减灾的目的。     

蒙特-卡洛方法在海洋工程设计中的应用

近年来,我们在有关海洋工程的问题中,应用蒙特-卡洛方法取得了一定的成果.这表明,在海浪统计分布的参数估计、台风波浪长期极值分布的概率模式检验和海上平台失效概率估计等方面,蒙特-卡洛方法都可以得到广泛的应用.     

海冰荷载设计标准的不确定性及联合概率分析

海冰荷载为寒冷海域海洋工程结构设计的控制条件.当前的工程设计中,大多以平整冰厚和海冰强度两项指标作为设计标准,但是影响平整冰厚和海冰强度的因素,诸如水温、气温、冰温、盐度、风场等,都具有很强的随机性.一般的数值模拟方法,只能给出平均状态的结果,无法表达各种随机因素影响下海冰的厚度和强度的概率特征.本文采用不确定性分析和联合概率分析的方法,研究了海冰厚度、强度设计标准的离散度(cov)以及联合概率分析法在海冰设计标准中的应用.     

海洋立管综合环境条件设计标准研究

首先用有限单元法推导海洋输液立管在外界环境荷载条件下的侧向振动微分方程。对渤海某海区的15次风暴过程作了抽样分析，得到以波高为主时的波高、流速序列和以流速为主时的波高、流速序列，并对其进行了Weibull、Gumbel、Lognormal等适线分析，以确定各序列的最优分布形式及相应的特征值。用重点抽样法进行随机模拟得到联合概率为百年一遇的波高的流速。针对线海固定式平台铰接的海洋输液立管，以最大应力为控制条件确定其联合设计标准，并与其它方法作了比较，得到一些有益的结论。     

设计波浪选取中的不确定性分析

近年来,国内外在海洋及海岸工程可靠度研究方面取得了很大进展,我国交通部主持进行的“统一设计标准”研究,也取得了不少成就.作为可靠度分析的一个重要组成部分--外荷的不确定性分析,已愈渐引起科技界及工程界的重视.由于波浪为海洋工程的主要外荷之一,因此,其不确定性更具有重要意义.目前国外不少学者对此进行了研究,并认为在对桩柱结构产生水动力荷载的九种影响因素中(即波高、波周期、海流、桩柱直径、海洋生物生长率、桩柱糙率以及波力计算中的两个参数C_d、C_m等),设计波高的不确定性约占上述九种因素所造成的总不确定性的55%-67%.因此,可以看出,对设计波浪预报的不确定性分析在海洋工程可靠度研究中是至关重要的.