大连经济技术开发区供水管网抗震可靠性研究

在广泛收集供水管网资料的基础上,采用ＧＩＳ技术建立了大连开发区供水管网基础据数库,实现了基础资料的动态化、可视化。在此基础上,采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ技术,对开发区供水管网进行了系统的抗震可靠性研究,为开发区防震减灾对策的实用性和可操作性提供了依据。     

基于模拟退火算法的供水管网抗震优化设计

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。     

供水管网渗漏分析研究

渗漏管网的流分析是进行供水管网震后功能评价，从而实现在系统层次进行抗震设计的基础。在正常使用阶段，渗漏也是供水管网设计必须考虑的问题。本文介绍了供水管网渗漏分析的两类基本模型，在此基础上，给出了考虑渗漏模型的供水管网流分析的实施步骤。为了比较无渗漏模型和渗漏模型的差异及不同渗漏模型对计算结果的影响，对一典型供水管网进行了无渗漏管网模型的流分析和不同渗漏模型的带渗漏管网的流分析。分析结果表明，合理的渗漏模型是正确评价供水管网服务能力的基础。     

城市供水管网震后修复策略研究

为制定合理的城市供水管网震后修复决策,提升城市供水管网抗震韧性,通过定义供水管网水力满意度指标和震损管线水力重要度指标,提出了供水管网震后两阶段修复策略：第一阶段保证尽量多的用户节点供水,以水力动态重要度作为管线重要度指标修复爆管管线;第二阶段以最快提升管网韧性指数为原则,以水力静态重要度作为管线重要度指标修复渗漏管线...     

城市和建筑抗震韧性研究的进展与展望

抗震韧性设计的理念代表着当前结构抗震和城市防灾减灾领域的前沿方向,城市和建筑抗震韧性研究作为城市韧性研究的基础和减轻城市地震灾害的重要措施而备受关注,已成为国际地震工程领域和城市规划领域研究的热点问题之一.由于城市系统的复杂性和地震发生的不确定性,这一领域的若干科学问题还尚不明晰,亟待深入的研究和探索.文中总结和评述了...     

基于微粒群算法的供水管网抗震优化设计

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。     

沈阳市主干供水管网系统抗震可靠性优化

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.     

城市供水管网抗震能力评价研究

供水管网是城市重要的基础设施,为了高效合理地评估现有供水管网的抗震能力,本文从结构安全性角度出发,构建了供水管网综合抗震能力评价指标体系和供水管网综合抗震能力评价模型。综合分析管道各项指标,运用主成分分析法得到指标权重并建立供水管道抗震能力模型,基于图论理论构建了供水管网基础抗震能力评价模型。从物理、社会和时间效应三个维度出发,将管网基础抗震能力通过环境评价修正系数进行修正,构建了精细化的供水管网综合抗震能力评价模型,以此表征管网的易损性,为地震灾害风险评估工作提供支持。通过对深圳市供水管网进行抗震能力评价,将结果与传统震害预测结果对比,说明了评价模型的合理性。     

输电线路抗震韧性评估方法研究

输电线路抗震韧性研究有助于确定震后输电线路功能损失和恢复时间，为震后电力系统恢复提供重要参考。基于2008年汶川8.0级地震后成都、绵阳、德阳、广元和阿坝5个地区的输电线路震害资料，分析了输电线路功能失效、恢复情况，建立了功能失效、恢复时间与破坏情况的对应关系函数，结合韧性定义给出输电线路功能损失累积函数，划分了韧性水平等级，形成了以电压等级、长度、地形地貌为参数的输电线路抗震韧性计算方法。使用该方法对我国某地区输电线路进行试算，计算结果与以往对输电线路震害情况的定性判断基本相符，能够揭示出该地区输电线路在低烈度时损失较轻、在高烈度时损失较重的基本规律。     

基于GIS的地下管网抗震分析系统

本文提供了一个地下管道震害快速预测方法,给出了供水管网和供气管网地震影响范围判定分析方法以及关键环节判定方法,完成了一个基于Arc View GIS的多功能的地下管网抗震分析系统的研制。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥抗震韧性评估

为评估大跨度上承式钢管混凝土(Concrete-filled Steel Tube, CFST)拱桥在不同地震动强度下的抗震韧性，以一座320 m上承式CFST拱桥为研究对象，利用Midas/Civil软件建立结构有限元模型并进行非线性结构响应分析，定义了拱桥的易损性组和性能组，开展地震易损性分析，分别评估在不同地震动强度作用下拱桥结构的维修费用和维修时间等抗震韧性指标，给出拱桥的抗震韧性评级方法和依据。结果表明：该结构最终抗震韧性评级为一星，其中维修时间是影响拱桥结构综合抗震韧性等级的关键指标，结构构件对拱桥结构的抗震韧性有较大的影响。     

城市供水管网地震时的水力分析研究

震后,供水管网处于低压供水状态,使得管网中部分用户的水压和水量不能得到全部满足,导致管网部分节点的实际配水量小于需水量,为此,在传统的管网水力分析基础上考虑节点流量随水压的动态变化,进而求解管网节点实际流量和水压。为了比较传统的水力分析和考虑不同节点流量与节点压力的关系对水力分析结果的影响差异,对一实际管网进行了震后水力分析。结果表明,考虑节点流量随水压动态变化的水力分析能得到合理的节点压力和节点流量计算值。     

基于目标-能力差距分析的建筑物抗震韧性评估方法

传统建筑物地震易损性分析忽略了不同种类建筑物在城市抗震防灾全周期中所发挥的作用,缺乏对灾后功能恢复能力的分析。针对该问题,从规划视角入手,提出基于目标-能力差距分析的建筑抗震韧性评估方法。首先,确定不同防灾功能建筑物的重要度分级,提出用功能损失和恢复时间两个指标量化表征多水准下建筑物的抗震韧性目标;其次,基于结构易损性分析估算建筑物的功能损失值,采用指数型和直线型两种恢复模型评估建筑物的恢复时间值;然后,基于功能损失值、恢复时间值与目标值之间的差距,确定建筑物的抗震韧性等级,从而根据建筑物重要度等级确定震前保障和震后救援的优先次序和韧性提升策略,为抗震防灾规划的编制提供支撑。     

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。     

沉管隧道纵向抗震韧性评价方法研究

抗震韧性是评估结构抗震性能的重要手段,但目前对沉管隧道纵向抗震韧性评价的研究较缺乏。基于梁-弹簧模型建立能够合理考虑沉管隧道结构特征及接头构造的沉管隧道多尺度分析模型,选择合理的评估指标,根据不同极限状态定义获得地震易损性曲线,通过构建合理的性能恢复函数计算隧道韧性指数,从而建立沉管隧道抗震韧性评估方法,并以某沉管隧道实际工程为例进行隧道抗震韧性分析,揭示地震动强度及地层-结构相对刚度比等关键参数的影响规律。研究结果表明,随着PGA的增加,隧道震后剩余功能函数显著下降,隧道抗震韧性明显降低;隧道韧性指数随着地层-结构相对刚度比的增大而增大。     

松原地区群体建筑结构地震响应及抗震韧性分析

近年来吉林省松原地区破坏性地震频发,十分必要对当地群体建筑结构的抗震韧性进行分析。对吉林省松原地区的群体建筑结构进行地震响应分析以及抗震韧性评估,对比分析城市和乡镇群体建筑结构在地震作用下的地震响应和抗震韧性。根据《建筑抗震韧性评价标准(GBT 38591—2020)》确定群体建筑结构抗震韧性评估流程,通过韧性指数法和韧性等级法对群体建筑结构的抗震韧性进行定量分析,对城乡抗震韧性的评价结果为当地防震减灾提供理论支持。     

标致性景观设计抗震避灾韧性评估模型分析

现有的抗震避灾韧性评估模型存在着评估精准性差、模型灵活性差的缺陷,为了解决上述问题,提出标致性景观设计抗震避灾韧性评估模型分析与研究。通过对现有模型的分析,对构建的抗震避灾韧性评估模型整体架构进行提出,以此为基础构建整体结构数值分析模型,并采用回归分析方法对非线性动力时程进行分析,得到标致性景观抗震避灾韧性评估指标-损伤指数,采用pushover分析方法对损伤分布系数进行计算,以得到的损伤分布系数为依据建立标致性景观性易损性曲面,由其推导出抗震避灾韧性指数公式,从而实现标致性景观设计抗震避灾韧性的评估。通过实验得到,与现有的抗震避灾韧性评估模型相比较,构建的抗震避灾韧性评估模型极大的提升了评估的精准性与模型的灵活性,充分说明构建的标致性景观设计抗震避灾韧性评估模型具备更好的评估性能。     

基于正交枚举法的给水管网抗震加固优化研究

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。     

建筑结构监测与抗震韧性评估

建筑结构响应是有效反映结构动力特性的最直接参数,开展结构动力响应实时监测可为结构抗震韧性评估提供准确的地震动输入。本文基于非结构构件损失构建结构抗震韧性评估方法,研究确定位移敏感型和加速度敏感型非结构构件的易损性模型。选择某六层钢筋混凝土框架结构进行实时监测系统建设,基于监测数据开展结构抗震韧性评估。通过构建建筑信息模型（BIM）,并在有限元分析软件OpenSees中建立结构弹塑性分析模型,利用实时监测数据实现结构模型更新,直至监测数据与模型分析结果一致。由于实时监测数据峰值较低,结构不会发生塑性变形,因此选择10条双向非脉冲地震动模拟实时监测地震记录。根据层间位移角和楼面加速度分布,开展结构功能损失评估,得到该建筑结构的抗震韧性得分。分析表明,该结构抗震性能较好,在遭受地震破坏后,会发生非结构构件脱落,需要采取有效措施进一步提升建筑抗震韧性水平。     

鲁甸地震宏观震中建筑群震害分析与抗震韧性评估

2014年的鲁甸地震使其宏观震中龙头山镇遭受毁灭性破坏,整理龙头山镇城区(龙泉社区)192栋建筑信息,并识别每栋建筑损伤情况。从区域防灾角度,对龙头山镇建筑群的震害特点、致灾机理与减灾策略进行分析,对该区域震后避难场所分布情况和恢复重建过程进行分析与讨论。基于提出的区域建筑群功能完整度指标,对龙头山镇地震破坏与灾后重建各个阶段的功能完整度与恢复程度进行了量化分析。结果表明:鲁甸地震表现出的"小震大灾"特征,主要与地震动局部异常以及房屋整体抗震能力有关,局部异常严重的震害也可能对全局震害产生决定性的影响;当规则建筑具备必要的设防水准后,往往可避免其在远超越设防水准地震下倒塌;提出的结构功能完整度可比较合理地描述区域建筑群恢复的过程,可为抗震韧性分析提供量化指标。