交通系统地震服务性能分析

本文论述了交通系统的震害,建立了城市交通系统地震救灾服务功能模型及评估方法以及救灾功能的可靠性分析方法,提出了基于可靠度的系统地震服务功能的分析方法和最佳路径优化方法,并以可靠度和道路长度作为协调参数,运用优化方法解决了交通系统安全性和经济性之间的矛盾,提出了交通系统加固优化的实用的分析方法。最后以某城市交通网络系统为例进行了分析研究,为城市交通系统防震减灾研究提供理论基础。     

城市交通系统抗震可靠性研究

本文通过对城市交通系统各组成单元可靠性的研究,从系统网络全局出发,以单元可靠度作为控制参数,对交通系统网络的可靠性进行研究。文中指出了震后救护队的最佳选址以及需要改建、加固的路段等,从而为震前交通系统的防灾规划提供理论依据。     

钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析:Ⅰ有限元反应及其灵敏度

作为一种随机有限元方法,有限元可靠度方法通过有限元反应灵敏度分析将结构可靠度分析的近似解析方法与结构确定性分析的有限元方法结合起来,可以有效地处理结构反应是基本随机变量的隐式函数这一难题,因此成为大型复杂结构可靠度分析的有效工具。采用基于位移的非线性纤维梁柱单元对钢框架结构进行有限元建模,推导了单元与截面的基本方程。针对基于位移的纤维梁柱单元,采用逐级递进方式,分别推导了整体级、单元级、截面级和材料级的有限元反应灵敏度直接微分表达式。研究结果可为采用FORM或SORM等近似解析法进行钢框架结构的非线性静力有限元可靠性分析提供算法支持和编程依据。     

泰安市交通系统抗震可靠性分析

本文根据网络可靠性理论,针对泰安市交通系统网络模型进行抗震分析研究;采用Monte Carlo随机模拟技术,以及道路、桥梁单元可靠性分析方法,给出了不同烈度下网络中各节点的可靠度。分析了网络系统存在的薄弱环节,为泰安市防灾规划提供理论依据。     

钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析：I有限元反应及其灵敏度

作为一种随机有限元方法，有限元可靠度方法通过有限元反应灵敏度分析将结构可靠度分析的近似解析方法与结构确定性分析的有限元方法结合起来，可以有效地处理结构反应是基本随机变量的隐式函数这一难题，因此成为大型复杂结构可靠度分析的有效工具。采用基于位移的非线性纤维梁柱单元对钢框架结构进行有限元建模，推导了单元与截面的基本方程。针对基于位移的纤维梁柱单元，采用逐级递进方式，分别推导了整体级、单元级、截面级和材料级的有限元反应灵敏度直接微分表达式。研究结果可为采用FORM或SORM等近似解析法进行钢框架结构的非线性静力有限元可靠性分析提供算法支持和编程依据。     

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。     

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.     

在役基础设施网络系统抗震加固优化策略

本文从系统全局出发,以单元动态可靠度作为控制多数,通过补强加固与拆除重建两种方案提高在役土木基础设施网络系统的抗震可靠性,在近期投资与长远效益间作出协调,选择单元加固方案及加固水平,从而给出在役系统的抗震加固优化策略。     

基于破坏指标界限值的结构抗震可靠度分析

结构抗震可靠性的分析一般即采用动力可靠度的研究方法进行。本文提出了进行结构抗震可靠度分析与计算的一种新方法,即基于破坏指标界限值的结构抗震可靠度分析方法。该方法在标定结构破坏指标范围进行破坏等级划分的基础上,采用JC法对结构在不同烈度地震作用下的各破坏状态概率进行计算,从而完成对结构抗震可靠性的分析。计算实例表明,该方法与经典动力可靠性分析所得结论相一致,这表明了本文方法的正确与可靠。     

基于子结构法的海洋平台疲劳可靠性研究

为了对大型结构如海洋平台的疲劳可靠性进行准确的评价并减小计算工作量,针对海洋平台在疲劳可靠度计算过程中存在的诸多不确定性,如环境的复杂性、载荷的高突发性、强随机性和强可变性及在力学分析中的复杂重复工作等问题,提出了基于子结构法的海洋平台疲劳可靠性评价方法。它先采用子结构法将复杂的海洋平台模型简化,对构件层次和失效模式进行划分,然后对不同构件层次和失效模式的可靠度进行了计算,最后对各个子结构的疲劳可靠度进行组合得到海洋平台的整体可靠度。为了验证所提方法的可行性和有效性,分别对一个平面桁架和导管架型海洋平台进行了疲劳可靠度计算。研究发现,本文所提方法不仅可以简化大型结构的复杂程度,减小疲劳计算的工作量,而且在一定程度上可提高计算精度。     

Genetic algorithm for seismic topology optimization of lifeline network systems

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.     

供电网络系统的可靠性分析

研究了生命线工程系统中供电网络系统的可靠性分析方法。在元件可靠性分析的基础上,进行供电网络系统工程地震可靠性分析,提出了供电网络系统功能失效分级及失效等级的判定方法,并建立了功能失效系数的概念,给出了供电网络系统功能失效系数的计算方法,从而实现了供电网络系统功能失效分析的定量化。     

基于DEA分析的生命线网络节点抗灾相对可靠度评估

对于生命线工程网络系统而言,合理分析和评估其带有网络特征的节点可靠度,比只研究单体可靠度更具实际意义。基于数据包络分析法（Data Envelopment Analysis,DEA）有效性分析的思想,提出了生命线网络节点抗灾相对可靠度的概念。从生命线工程在灾害环境下着重体现出的系统性和网络性出发,考察网络中的节点所能实现的资源供给功能与其所在网络中的空间结构重要性是否匹配,即功能性相对于结构性的可靠度。选择节点资源实际需求量和管内水压作为DEA有效性分析的输入参数,结构重要性作为输出参数,并用网络中介中心性评价结构重要性,获得相应参数。通过实例分析,得出实例工程网络中各节点相应的DEA有效性分析结果,即相对可靠度,并通过对参数的权系数调整,得到了使非有效单元变为有效单元的调整值。该调整值可供优化及改进工程网络的技术性调整方案参考,相对可靠度也可作为评价工程网络系统性能的有益补充。     

基于Nagios软件的综合短信联动告警系统在地震行业中的应用研究

阐述了基于Nagios开源网管软件的手机短信联动告警系统的研制思路与初步应用效果,探索了网络化的地震监测系统中告警信息的分析、处理和多级联动分发技术。     

A fuzzy approach to reliability based design of storm water drain network

This paper proposes an approach to estimate reliability of a storm water drain (SWD) network in fuzzy framework. It involves: (i) use of proposed fuzzy Monte-Carlo simulation (FMCS) methodology to estimate fuzzy reliability of conduits in the network, (ii) construction of a reliability block diagram (RBD) for the network (system) using suggested guidelines, and (iii) use of the RBD and reliability estimates of the conduits in the network to compute system reliability based on a proposed procedure. In addition, a system reliability based methodology is proposed for design/retrofitting of SWD network by optimization of its conduit dimensions. Conventionally used reliability analysis approaches assume that the cumulative distribution function (CDF) of performance function (marginal safety) of conduits follows Gaussian distribution, which cannot be ensured in the real world scenario. The proposed approach alleviates the need for making such assumptions and can account for linguistic ambiguity in variables defining the performance function. Effectiveness of the proposed approach is demonstrated on a hypothetical SWD network and a real network in Bangalore, India. Comparison of the results obtained from the proposed approach with those from conventional Monte-Carlo simulation (MCS) reliability assessment approach indicated that the estimate of system reliability and conduit reliability are higher with FMCS approach. Consequently, conduit dimensions required to attain required system (network) reliability could be expected to be lower when FMCS approach is used for designing or retrofitting a system.     

钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析 II:可靠度指标及其灵敏度

将有限元反应及其灵敏度分析与结构可靠度分析的近似解析方法结合起来,可以进行具有隐式功能函数的大型复杂结构的可靠性分析。在基于位移的非线性纤维梁柱单元及其灵敏度直接微分表达式的基础上,通过力学变换、概率变换和反应灵敏度,将结构可靠度计算方法FORM和SORM与有限元方法有机地集成在一起。依据现行抗震设计规范,建立了钢框架结构典型构件承载能力和结构层间变形能力的抗震极限状态方程,利用地震作用的等效随机静力模型,采用非线性有限元静力可靠度方法,对一实际工程结构的抗震可靠度及其灵敏度进行了概率分析和评价,结果表明:尽管在大震作用下该结构的层间弹塑性变形可靠度较高,但是构件极限承载能力的可靠度指标较低,仍然存在失效的可能性。因此,仅验算"小震"作用下结构的承载能力可靠度和"大震"作用下结构的变形能力可靠度是不够的,还需要验算在"中震"和"大震"作用下结构的极限承载能力可靠度。     

库尔勒地震台四分量钻孔应变观测资料可靠性论证

对库尔勒地震台的巴伦台、库米什、小泉沟子台3套四分量钻孔应变仪观测数据进行多角度可靠性分析,除按常规由4个元件的读数计算2个面应变数值及相关系数值（数据自检）外,做以下补充：对潮汐因子内精度进行计算;通过相对标定元件格值,视矫正幅度大小及对数据自检效果进行改进;与同一时段相邻区域陆态网络形变观测资料进行对比,进一步论证观测资料的可靠性。结果表明,3个子台的应变观测数据可靠,能够真实反映所处区域的构造活动和应变,可以用于区域地震预测和地震科学研究。     

Assessment of reliability in water distribution networks using entropy based measures

Entropy based expressions for measurement of reliability and redundancy have recently been reported. These measures approach assessment of the reliability of the distribution network from the intrinsic redundancy of the network layout. The paper extends earlier work on entropy functions by including a more explicit statement of the alternate paths available in the network and by recognizing that under certain circumstances, e.g., failure of some part of the network work, an outflow link from a node under normal working condition may become an inflow link to the same node. The measures are assessed by comparison with parameters measuring Nodal Pair Reliability and percentage of flow supplied at adequate pressure for a range of networks and link failure conditions in this networks. The entropy measures are shown to reflect changes in the network reliability, as measured by these two comparative parameters, very well.     

钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析Ⅱ:可靠度指标及其灵敏度

将有限元反应及其灵敏度分析与结构可靠度分析的近似解析方法结合起来,可以进行具有隐式功能函数的大型复杂结构的可靠性分析。在基于位移的非线性纤维梁柱单元及其灵敏度直接微分表达式的基础上,通过力学变换、概率变换和反应灵敏度,将结构可靠度计算方法FORM和SORM与有限元方法有机地集成在一起。依据现行抗震设计规范,建立了钢框架结构典型构件承载能力和结构层间变形能力的抗震极限状态方程,利用地震作用的等效随机静力模型,采用非线性有限元静力可靠度方法,对一实际工程结构的抗震可靠度及其灵敏度进行了概率分析和评价,结果表明：尽管在大震作用下该结构的层间弹塑性变形可靠度较高,但是构件极限承载能力的可靠度指标较低,仍然存在失效的可能性。因此,仅验算“小震”作用下结构的承载能力可靠度和“大震”作用下结构的变形能力可靠度是不够的,还需要验算在“中震”和“大震”作用下结构的极限承载能力可靠度。