电力系统地震功能失效数值模拟与控制分析

本文研究了电力供应系统地震功能失效评估方法,尤其对电力供应系统功能潮流分析方法与负荷的控制问题作了深入的探讨.不仅分析了供电系统的潮流(包括电压和功率)变化对供电系统的影响问题,而且建立了电流控制模型,利用DSEA控制算法对供电系统进行负荷控制,并在此基础上进行了系统过负荷时的数值模拟研究;另外,通过一实例分析,对本文的研究方法进行了验证,从而为供电系统抗震分析、功能评估及灾害预防提供理论基础.     

采用等效弹簧边界分析埋地管线在沉陷情况下的反应

场地的不均匀沉陷是导致埋地管线破坏重要原因之一.到目前为止,国内外对沉陷区埋地管线的反应分析甚少.为了真实地分析管线在沉陷情况下的反应,通过引入一个非线性弹簧,作为分析埋地管线在沉陷情况下反应的边界条件,以代替远处直线段管线的变形,将管线模拟成四节点薄壳单元,土介质简化为弹塑性弹簧,采用线性位移加载来模拟土体的沉陷作用,对有限元模型进行计算分析.通过实例计算,得出了管线的控制力,找出了管线的控制截面,为沉陷区埋地管线的设计提供一定的理论依据.     

钢筋混凝土圆形截面柱式桥墩抗震性能评价

对4座典型的钢筋混凝土圆形截面双柱式桥墩，利用Priestley等建议的钢筋混凝土桥墩抗剪强度计算方法和型态描述方程，结合Rush-over方法进行了延性抗震能力评价。一般说来，纵桥向能够满足延性抗震要求，而横桥向一些配箍率较低的桥墩在地震中会发生脆性的弯剪破坏，其底部塑性铰将形成在柱基之中，部分桩基可能会遭受损害。     

精细积分在冰荷载识别中应用

冰激振动中引起的动冰力一直是很受关注的问题。根据精细积分法的基本原理,假定外荷载在离散时间步长内按线性变化,给出了一种冰载荷时域识别方法。经数值算例仿真以及在室内开展的冰激桥墩振动模型试验冰荷载反演的结果表明,该方法形式简洁明了,计算量小,应用方便,特别适宜于计算机求解,具有一定的理论意义和实用价值。     

电力供应系统地震安全分析与控制对策研究

本文对电力系统地震安全性分析与控制措施进行了深入的研究。从电力系统网络模型出发,分析了Newton法和快速解耦法(FDLF)的优缺点,认为快速解耦法更适合于电力供应系统地震安全分析与控制。快速解耦法是在Newton法的基础上,利用高压电力系统的物理特性,将系统的有功和无功功率解耦得到的;该方法提高了分析速度,节省了计算时间。利用灵敏度分析方法研究了震后电力系统的安全性,并用安全性提高解耦算法(DSEA)对系统进行安全控制,最后结合一实例验证了该方法的实用性和正确性,该工作可为震后电力系统负荷快速调整、震区供电系统快速恢复电力供应,减少电力供应系统的损失提供理论分析依据。     

结构地震临界荷载的上、下限问题研究

本文介绍了利用变分原理推导的拟势能原理和拟余能原理，把拟势能原理和拟余能原理应用到结构地震临界荷载分析中，从而提出了一种计算结构地震临界荷载的新方法，同时从理论上论述了为什么利用拟势能原理和拟余能原理可以分析结构地震临界荷载的上、下限问题．     

损伤和缺陷对海洋平台抗冰抗震性能的影响

现役导管架式海洋平台可能会存在裂纹、凹痕、腐蚀等缺陷和损伤,并可能受到海洋生物附着及地基土冲刷的影响,这些问题将减小构件强度或者放大荷载作用.取一座导管架海洋平台为例,应用动力时程及整体推进法进行分析,对比损伤前后动冰力作用下结构响应、结构抗冰能力曲线及剩余强度储备系数,并取3个地震波对损伤前后结构的地震响应、抗震能力曲线、抗震安全裕度系数进行对比.结果显示损伤和缺陷极大地降低了海洋平台抗冰抗震性能,对现役海洋平台的检测和维修也有一定借鉴意义.     

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。     

地震次生火灾救灾可靠性分析及数值模拟

本文通过对地震次生火灾进行数值模拟,首先以单元可靠度作为控制参数,引入了接警时域单元并应用Monte Carlo方法对救灾过程进行可靠性分析,首次提出接警失效率的概念,并给出框架公式。其次文中将地震后网络各单元状态近似看作齐次马尔可夫链过程,估算多种影响下单元可靠度的动态变化及救灾过程可靠性的变化。     

沉陷区域埋地管线数值模拟分析

场地的不均匀沉陷是导致埋地管线破坏的重要原因之一。本文考虑了材料非线性、几何非线性以及管土接触非线性,将管线计算分析模型模拟为四节点薄壳单元结构,周围填覆土体采用八节点六面体单元划分。管土相互作用模拟为三维刚性与柔性的面面接触单元结构,并采用线性位移加载来模拟土体的沉陷作用,对三维薄壳有限元模型进行数值计算分析。通过比较不同参数,如沉陷长度、沉陷深度、埋深、管径、径厚比、土特性等对管线的反应影响,得出管线在沉陷情况下的应力和应变的关系,通过算例分析,说明了该方法能更好地模拟管线的破坏过程,该方法将为沉陷区域埋地管线数值模拟提供理论分析依据。