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相似文献
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1.
供水管网是城市生命线系统中的薄弱系统,易于遭受地震破坏.通过管网拓扑优化,可以达到经济、合理的抗震设计目的.选用模拟退火算法作为系统抗震优化设计的工具,提出了一种结合单元灵敏度分析进行基于网络功能可靠性分析的抗震优化设计方法.将该方法应用于沈阳市主干供水管网的抗震可靠性优化设计中,针对三种不同的节点最低可靠度约束条件,给出了不同的优化改造方案.结果显示,采用建议的优化方法对系统进行优化改造,不但系统可靠度可以大幅度提高,而且系统造价大大降低.  相似文献   

2.
本文以管网造价为优化目标,管网拓扑结构为优化参数,管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震拓扑优化模型。在供水管网功能可靠性分析方法的基础上,结合单元概率重要度分析方法,利用模拟退火算法提出了供水管网的抗震拓扑优化方法,并对一典型供水管网进行了拓扑优化分析。分析表明,对于管网抗震拓扑优化这样一个组合优化问题,模拟退火算法提供了一类很好的途径,以此为基础进行供水管网抗震可靠性优化设计具有很好的效果。  相似文献   

3.
基于蒙特卡罗法的城市燃气管网抗震连通可靠性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
赵慧乾  郭明珠  翟长达  石松 《地震研究》2015,38(2):292-296,334
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。  相似文献   

4.
供气管网系统抗震可靠性优化提供了系统改造决策的依据,是对系统抗震可靠性分析研究的深化。结合供气管网系统抗震分析的递推分解算法,介绍了利用遗传算法进行供气管网系统抗震优化分析的方法,以沈阳市供气管网系统为例,进行了实际工程的优化研究。  相似文献   

5.
沈阳市供水系统抗震功能可靠性分析   总被引:1,自引:1,他引:1  
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。  相似文献   

6.
现代城市的迅速发展对生命线工程系统依赖性逐渐增强。地震后生命线工程系统的性能直接决定了灾后生活和生产的恢复以及抢险工作的进行,因此对生命线工程系统进行地震作用下的可靠性分析具有十分重要的意义。本文中主要介绍2种求解大型网络抗震可靠度算法———最小路递推分解算法和最小割递推分解算法。在此基础上,利用这2种算法对沈阳市供气系统进行了分析。研究结果表明,合理选择使用这2种算法可以有效的进行不同地震烈度条件下的大型生命线工程系统的可靠性分析。  相似文献   

7.
徐良  刘威  李杰 《地震学刊》2010,(3):269-273
以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震优化设计模型。利用微粒群算法对这一模型进行了求解,该算法以管网作为微粒个体,通过不断地更新微粒的位置来搜索最优的管网结构,直到最后给出优化的管网结构。利用上述方法对一典型供水管网进行了抗震优化设计分析,给出了3种不同节点最低可靠度约束条件下的优化改造方案。  相似文献   

8.
从系统全局出发,以管道单元动态抗震可靠度和震后给水管网各节点的动态自由水压为参数,以优化加固后的管网系统震后水压总降幅最小或系统加固总投入最小为优化目标,对加固方案进行优选,从而给出管网系统的抗震加固优化策略。根据管网系统的功能要求、震害特点,将优化变量转化为较少的离散变量,并利用正交枚举法进行简化计算,从而避免了大规模非线性规划求解的困难,为给水管网的抗震加固优化提供了实用有效的方法。  相似文献   

9.
城市供水管网在地震时的连通可靠性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
何双华  赵洋  宋灿 《地震学刊》2011,(5):585-589
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。  相似文献   

10.
基于零阶和一阶优化算法的建筑结构抗震优化设计   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对第三水准“大震不倒”的抗震设防目标,提出一种建筑结构的抗震优化设计方法,依据“用相同的投资获最好的设计”的设计理念,建立了在强烈地震波的作用下,以建筑结构最大的层间相对位移最小化作为优化目标,同时满足体积约束的优化数学模型,并采用动力有限元分析模型和高效的显式动力分析方法进行结构分析获得最大的层间相对位移,采用零阶和一阶优化算法分别求解优化数学模型,在显式动力分析软件ANSYS/LS—DYNA的基础上进行二次开发,实现了一个三维框架结构的抗震优化设计。数值结果表明该方法能获得较高质量的解,经优化设计后建筑结构的抗震性能得到了很大的改善。  相似文献   

11.
A new probabilistic analytical approach to evaluate seismic system reliability of large lifeline systems is presented in this paper. The algorithm takes the shortest path from the source to the terminal of a node weight or edge weight network as decomposition policy, using the Boolean laws of set operation and probabilistic operation principal, a recursive decomposition process then could be constructed. For a general weight network, the modified Torrieri method (NTR/T method) is introduced to combine with the suggested algorithm. Therefore, the recursive decomposition algorithm may be applied to evaluate the seismic reliability of general lifeline systems. A series of case studies, including a practical district electric power network system and a large urban water supply system, show that the suggested algorithm supplies a useful probabilistic analysis means for the seismic reliability evaluation of large lifeline systems. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

12.
In this paper, a new probabilistic analytical approach, the minimal cut-based recursive decomposition algorithm (MCRDA), is presented to evaluate the seismic reliability of large-scale lifeline systems. Based on the minimal cut searching algorithm, the approach calculates the disjoint minimal cuts one by one using the basic procedure of the recursive decomposition method. At the same time, the process obtains the disjoint minimal paths of the system. In order to improve the computation efficiency, probabilistic inequality is used to calculate a solution that satisfies the prescribed error bound. A series of case studies show that MCRDA converges rapidly when the edges of the systems have low reliabilities. Therefore, the approach can be used to evaluate large-scale lifeline systems subjected to strong seismic wave excitation.  相似文献   

13.
An approach to analyze the seismic reliability of water distribution networks by combining a hydraulic analysis with a first-order reliability method (FORM), is proposed in this paper. The hydraulic analysis method for normal conditions is modified to accommodate the special conditions necessary to perform a seismic hydraulic analysis. In order to calculate the leakage area and leaking flow of the pipelines in the hydraulic analysis method, a new leakage model established from the seismic response analysis of buried pipelines is presented. To validate the proposed approach, a network with 17 nodes and 24 pipelines is investigated in detail. The approach is also applied to an actual project consisting of 463 nodes and 767 pipelines. The results show that the proposed approach achieves satisfactory results in analyzing the seismic reliability of large-scale water distribution networks.  相似文献   

14.
网络可靠度分析的最小割递推分解算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
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。  相似文献   

15.
In this paper,an improved cut-based recursive decomposition algorithm is proposed for lifeline networks.First,a complementary structural function is established and three theorems are presented as a pr...  相似文献   

16.
Lifeline systems, such as water distribution and gas supply networks, usually cover large areas. For these systems, seismic design is always a difficult problem because of the complexity of large‐scale networks. In this paper, a topology optimization technology for lifeline networks is established. Firstly, in order to speed up the convergence of optimization process, an element investment importance analysis is carried out to evaluate the importance of components to the lifeline network. Then a topology optimization model is established. The aim of the model is to find the least‐cost network topology while the seismic reliability between the sources and each terminal satisfies prescribed reliability constraints. For this optimization problem, a genetic algorithm, which takes network topologies as the individuals of its population, is used to search for the optimal solutions by suitable operators, including selection, crossover and mutation operators. The capacity of the proposed algorithm is illustrated by its applications to a simple example network consisting of 10 nodes and an actual network with 391 nodes located in a large city of China. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

17.
在生命线网络最小路递推分解算法的基础上,充分利用分解过程中的信息,采用合并节点的方法,快速降低分解出来子网的复杂程度,从而达到大幅度减少分解出来的不交最小路(割)数量和提高计算效率的目的.计算实例分析表明,与最小路递推分解算法相比,改进算法能更为高效地给出网络可靠度,是一种有效的生命线工程网络抗震可靠性分析工具.  相似文献   

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