基于构件的RC连续梁桥地震体系易损性分析

提出了考虑各构件(桥墩、支座、桥台)地震响应相关性的体系易损性计算方法.首先利用均匀设计得到56个结构-地震样本对,得到各构件的地震响应;其次通过Matlab计算得到联合概率地震需求模型(JPSDM),并计算出对应的各构件能力样本;最后借助蒙特卡洛抽样(MCS)得到桥梁结构体系易损性曲线.以一座3跨连续梁桥的非线性Opensees模型为例,结果表明不考虑构件相关性的体系易损性会带来较大误差.

基于贝叶斯网络的结构易损性智能推理

为实现结构易损性的智能化推理,提出以贝叶斯网络(Bayesian networks,BNs)重构桁架结构的易损性分析体系。首先,分别定义外荷载、体系和杆件为网络顶层父节点、中间节点和底层子节点,节点间通过有向弧表示因果关系,形成BN拓扑;接着,提出以杆件“大损伤”替代传统的“概念移除”方式,考虑杆件参数及外荷载的不确定性,结合抽样实现对节点间条件概率表的学习,完成BN的构建;然后将特定杆件的观测状态作为证据输入BN,同步推理其他杆件的节点状态概率,进而计算杆件的重要性系数,并定义所有杆件的重要性系数之和为体系的易损性系数;最后,提出杆件易损指标,作为预测桁架体系最可能失效路径的依据。研究结果表明:所提方法能更合理地评价各杆件在体系中的重要性,推理得到的杆件破坏路径与试验观测一致,所计算的试验桁架体系易损性系数远小于杆件数目,表明当前荷载组合下特定杆件的损伤引起体系发生连续性倒塌的可能性较小。

非一致地震激励下飘浮体系斜拉桥易损性分析

利用Open Sees软件对一座主跨为420 m的斜拉桥建立有限元模型,分别进行了仅考虑失相干效应、考虑失相干效应和行波效应、考虑失相干效应和场地效应以及综合考虑失相干效应、行波效应和场地效应等4种非一致激励情况下的易损性分析.结合联合概率地震需求模型(TPSDM)和蒙特卡罗抽样获得了基于构件的体系易损性曲线.考虑地震动空间效应的飘浮体系斜拉桥损伤概率明显高于一致激励且失相干效应和场地效应的影响较为显著.失相干效应越明显,斜拉桥体系遭受地震损伤的概率越大.场地效应的影响较为复杂,总体上表现为相邻场地类型差异越大,沿地震波传播方向场地类型由软变硬时,体系损伤概率增加.行波效应对飘浮体系斜拉桥地震损伤的影响较小,易损性分析时忽略行波效应的影响不会造成较大的误差.因此,对飘浮体系斜拉桥进行非一致激励下的地震易损性分析应考虑失相干效应和场地效应的影响,目前广泛采用的一致激励下的易损性分析高估了体系的抗震性能.

基于Kriging模型的大跨度拱桥时变地震易损性分析

文章以桥墩钢筋锈蚀机理为基础,探究了基于氯离子环境侵蚀引起的钢筋直径及力学性能的退化规律,同时考虑地震动和结构参数的变异性,因分析计算量很大,引入Kriging模型和拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)法建立易损性曲线,并利用Monte Carlo抽样方法形成全寿命周期内的桥梁系统损伤概率曲面。运用OpenSEES程序引入时变效应,对某大跨度拱桥建立有限元模型。分析结果表明:Kriging模型能够较精确地代替有限元进行分析,能够显著减小计算量;对于大跨度拱桥而言,由Monte Carlo抽样得到的全桥体系易损性来评价桥梁的抗震性能更加合理;在全寿命设计基准期内,随着服役时间增加,桥墩损伤概率明显增大。该研究可为类似桥梁结构全寿命抗震性能设计提供参考。

基于强模糊云的机场刚性道面易损性评价

为进一步完善民用机场飞行区道面的评价体系,在现有的道面评价管理技术规范基础上,建立新的刚性道面易损性评价体系,综合考虑结构和功能2个方面对道面做出综合易损性评价,分别选取有代表性的5个结构性指标和4个功能性指标,并通过熵权法确定各指标在子体系中的权重,借助模糊云评价模型在定性概念和定量描述之间相互转化的突出优势,在拓展云模型(ECM)的基础上提出强模糊云(SFCM)模型,建立道面综合易损性评价模型。结合中国南部某机场实际机场道面检测数据分析,得到该机场道面综合易损性评价值为2.277,道面评价结果为具有较大易损性,评价结果的置信度接近1,说明计算结果有效,同时与ECM的评价结果(2.123)一致,证明评价结果可靠。SFCM充分考虑评价指标不完全符合标准正态分布的特性,构建偏峰分布并增强区间过渡的模糊性,评价结果更符合实际。

基于自动规划的完备行动方案集生成及其在体系毁伤分析中的应用

提出使用自动规划研究作战体系的易损性.通过目标、能力、状态和行动对体系进行概念化描述,将体系的易损性分析转化为给定初始状态下体系目标的可达性判定和所有可能规划解的生成问题.修改了经典图规划算法的搜索策略,将与或图的搜索转化为带有目标和动作节点的树的深度优先搜索.实现了不包含冗余动作意义下的完备行动方案集生成,证明了算法的可靠性和完备性.算法对于可选行动和行动前提都较少的情况具有较好的执行效率.算例说明算法用于体系易损性分析是可行的.但对于大规模问题,需要探索通过附加约束条件限制搜索规模的方法.