社区尺度斜入射波场下场地-建筑群耦合作用模拟方法

场地-城市相互作用(site-city interaction,SCI)效应会显著改变场地地震波场分布及建筑反应,基于SCI效应理论计算研究方法的发展现状,发挥谱元(spectral element,SE)法可快速高效求解三维地震波场传播和多自由度(multi-degree of freedom,MDOF)模型计算量小且可同时模拟大量建筑的优势,同时,结合频率波数域(frequency wave number analysis,FK)方法,以等效地震荷载的方式施加地震波场,建立了FK-SE-MDOF耦合方法,实现了SE-MDOF耦合模型中多种波型(P波、SV波和SH波)的斜入射输入,解决了当前三维SCI效应研究方法中未能同时考虑建筑非线性、频谱特性、地震波波型及入射角度影响的问题。首先对方法原理进行了介绍;然后,通过与振动台试验的对比,验证了方法的正确性;进而,采用该方法建立理想场地-城市建筑群相互作用耦合模型,主要探讨了入射角度和地震波波型对SCI效应的影响,得到了一些有益结论。该方法较为真实地反映SCI效应影响的同时,可反映建筑基础轮廓对地震波场的影响,适用于需考虑建筑轮廓信息的社区尺度SCI效应研究,可为城市规划、抗震设计、风险评估以及震后救援等工作提供定量指导。

多元连杆多种冲击方式载荷及响应特性分析

为了获取并分析多元连杆的冲击力以及各传力路径上的应变响应特征,采用气炮、悬臂落锤、液压等3种冲击加载方法对发动机多元连杆进行冲击加载。对冲击力和冲击应变响应曲线进行了时间域和频率域的特征分析,获取了冲击力和应变响应的波形特征和频谱特征。通过与静载应变响应的对比获得动静响应系数,以及动静响应系数随波形宽度的变化规律。结果表明:在气炮、悬臂落锤、液压等3种冲击力的波形特征近似的情况下,在频谱上反映出各自不同的频率成分。在各传力路径上的冲击应变响应,除了响应幅值不同外,其余波形特征如峰值特征和频谱特性均较为一致。各应变之和作为连杆冲击力测试方法的表征参数,随波形中高频成分的增多,动静响应系数逐步增大。在进行多元连杆冲击载荷标定时,需要充分考虑所测试冲击力的载荷特征,选取合适的冲击载荷标定或者静载荷标定方法。

航空复合材料机械连接多钉双剪连接技术

本文主要探究了航空复合材料中的多钉双剪连接技术及其优化策略。使用ABAQUS有限元分析计算软件建立多钉双剪连接结构有限元模型,并分析了搭接板厚度、钉孔直径对钉载分配、极限载荷的影响。结果表明,减小搭接板厚度,可以改变各钉承载比例,并提高连接结构的极限载荷。相比于阶梯型搭接板,使用斜削型搭接板能进一步提升多钉双剪连接结构的极限载荷。改变钉孔直径同样能起到优化钉孔载荷分配和提高极限载荷的效果,在搭接板厚度一致时,将钉孔直径增加1 mm,最高可以使极限载荷提升4.81%。由此可得,在多钉双将连接中,适当的减小搭接板厚度和增加钉孔直径,对优化钉载分配和提升极限载荷有积极帮助。

基于子区域基尼匹配系数与减法集对势的水资源空间均衡评价方法

为合理评价区域水资源分布与经济社会发展的空间均衡问题,在已有方法的基础上,提出了子区域基尼匹配系数与减法集对势相结合的水资源空间均衡评价模型。以水资源总量为基础,与人口数量、第二产业GDP和耕地面积3项指标构建一一对应的匹配关系,利用洛伦兹曲线围成的单个子区域面积比来计算子区域基尼匹配系数,进而计算五元减法集对势,最终得到相应的评价等级,并对安徽省2011—2018年16个地级市的水资源空间均衡状态进行了评价。结果表明:在3组匹配关系中,空间均衡状态最好的为水资源总量-耕地面积,次之为水资源总量-人口数量,最差的一组为水资源总量-第二产业GDP;3对匹配关系空间均衡等级的多年均值表现为Ⅴ(反势)级,其中2012年和2015年的空间均衡状态最差,2018年的空间均衡状态最佳。

基于五元联系数的交通基础设施REITs项目风险评价

为保证利用REITs融资的交通基础设施项目顺利进行,实现对交通基础设施REITs项目的动态分析与管理,利用文献研究法、德尔菲法识别风险因素,结合实际情况筛选出20个评价指标建立风险指标评价体系;采用层次分析法、熵权法确定指标综合权重;引入集对分析理论中的五元联系数法,建立交通基础设施REITs风险评价模型;利用偏联系数对风险发展趋势进行分析。选取具有代表性的高速公路REITs项目进行实证分析,证实了风险评价模型的可靠性与适用性。该模型使风险动、静评价结合,为交通基础设施REITs风险评价提供参考,为发行交通基础设施REITs产品提供新方向。

区间数直觉模糊多属性决策的联系数新算法

针对区间直觉模糊多属性决策的模糊不确定问题,提出一种基于联系数的区间直觉模糊多属性决策新算法。首先把区间数转换成a+bi型的二元联系数,把区间直觉模糊数转换为a+bi形式的直觉模糊数;再参照三元联系数的势函数概念计算直觉模糊数的直觉模糊势,建立基于直觉模糊势的多属性决策模型,依据模型中的综合加权直觉势大小得出n个方案的初排序,依据模型中的综合加权模糊势做初排序的不确定性分析得到终排序。实例应用结果证实了新算法思路的合理性和结果的有效性。

五元联系数在大中型水库船桥碰撞风险评价中的应用——以三峡库区为例

跨江大桥的兴建和内河航运需求的增加导致船桥碰撞事故频发。为有效评价大中型水库船桥碰撞风险,首先,构建“人-船-桥-环境-管理”五维动因的评价指标体系;然后,对各风险指标进行组合赋权,基于五元联系数和集对分析理论建立船桥碰撞风险评价模型,识别导致船桥碰撞风险的关键因素,并分析各桥区的风险等级及其发展态势;最后,以三峡库区为例,对江津、朝天门、长寿、丰都、忠县、云阳等地的长江大桥开展实地调研,收集各指标数据以进行实例应用。结果显示:水位、桥梁密度、能见度、水流速度、导航设施、船长超负荷状态及心理素质等指标为影响船桥碰撞风险等级的关键因素;丰都、忠县、江津、朝天门等地长江大桥的风险等级均为较高水平,长寿桥区风险等级为中等水平,云阳县域风险等级为较低水平。此外,五元联系数集对分析模型能够准确评价三峡库区船桥碰撞风险水平,并从同势、均势和反势3方面判别船桥碰撞风险态势,较好地处理风险评价中的不确定性问题,可为其他船桥水域的通航安全评价提供理论参考。

基于改进五元联系数集对势排序法的长江上游洪水遭遇分析

长江上游干流与支流、支流与支流、上游与下游的洪水遭遇现象加重了防洪的严峻形势,流域暴雨洪涝灾害频发,严重影响了沿岸地区的稳定发展,有必要全面系统地分析洪水遭遇规律与发生态势。采用水文统计分析方法,从洪水遭遇次数及遭遇时间、洪峰遭遇及最大7 d和15 d洪水过程遭遇量级、最大7 d和15 d洪水过程重叠天数等多个角度,分析长江上游流域干流与支流、支流与支流、上游与下游十种不同组合的洪水遭遇规律。进而采用改进五元联系数集对势排序方法对洪峰遭遇、最大7 d和15 d洪水过程遭遇的严重程度以及最大7 d和15 d洪水过程遭遇的重叠程度进行了集对势级排序与分析。结果表明,发生洪水遭遇时,长江上游各种洪水组合洪峰、洪量的总体遭遇态势不严重,但最大7 d和15 d洪水过程重叠程度处于较高水平,表现出洪水持续时间长、过程洪量大,尤其乌江与长江干流在宜昌站的最大7 d洪量重叠程度特别严重,给宜昌站及其下游的荆江分洪区带来较大的防洪压力。改进的五元联系数集对势排序方法保留了逻辑上成立的181种势级,从同势、均势、反势角度定量刻画了洪水遭遇指标与严重等级间的联系趋势,将洪水遭遇严重程度细致、准确地量化为不同势级,有助于快速判断防洪重点,为实施科学调度提供决策依据。

某超限高层多塔复杂连体结构抗震性能研究

某四塔高位连体的超限高层建筑,地上共4个塔楼,最低16层,最高23层,采用钢筋混凝土框架核心筒结构。底部四层裙房,采用钢筋混凝土框架结构。在13~15层处设2层通高的大跨钢结构空中连廊,将4栋主楼在建筑造型上连为一体。针对工程特点,在参考国内若干个类似的多塔高位连体的工程案例后,确定采用空中连廊与主楼以隔震支座弱连接的方案。在结构计算中,按固定铰、隔震支座、分塔设集中力3种不同的方式模拟空中连廊对主楼的影响,并分别进行常规的小震分析、性能化设计、小震弹性时程分析、大震动力弹塑性分析、关键节点有限元应力分析、连廊楼盖舒适度验算及防连续倒塌验算,较为全面地掌握结构整体及关键部位的受力特性。同时采取控制竖向构件轴压比、提高核心筒配筋率、在关键构件设置型钢等技术措施,达到预定的性能目标。

通用可重组安全的多方求解Top-k协议设计

对于一个定点数多重集合S,第k小元素(又称Top-k元素) x∈S是指当集合中元素按照递增顺序排列时,刚好位于第k位置的元素.两方或多方安全求解它们输入的公共集合X的Top-k元素,是安全多方计算应用领域的经典案例.它能够使互不信任的多个数据持有方在不泄露自身数据的前提下,获取更大样本集合上的统计信息,从而实现隐私保护决策.本文提出了一种两方或多方分布式持有定点数数据的场景下,不依赖可信第三方,安全求解它们数据集合X中Top-k元素的协议,证明了其通用可重组(UC)安全性.协议使用了基于秘密分享的比较及加法安全多方计算协议作为构造模块,巧妙地从高到低按位依次确定并公布Top-k元素的p进制定点数表示.协议实现了O(logpM)的通信轮次复杂度,其中M为p进制数的最大取值, p为约定的定点数基数.实验证明,对于常见网络环境(包括局域网和广域网),当p=2^(i)(i=2,···, 8)时,协议的通信时间和总运行时间均显著优于其他现有的Top-k求解协议.

国土空间规划体系下的城市水资源空间均衡评价模型及应用

结合供给侧和需求侧的关系构建水资源空间均衡评价模型,建立了包含供给子系统和需求子系统共12个评价指标的水资源空间均衡评价体系,基于五元联系数定量评估和分析水资源空间均衡水平的状态和变化过程,并采用减法集对势法对水资源空间均衡水平变化的发展趋势和影响因素进行诊断分析。将该模型应用于乌兰察布市11个旗县区,结果表明:水资源空间均衡水平从2011—2020年得到改善的有6个旗县,变化不明显的有5个旗县,其中集宁区一直处于低水平均衡状态;2011—2020年乌兰察布市水资源空间均衡整体水平呈现逐年改善的趋势,2020年供给子系统水平中,集宁区处于反势状态,化德县、商都县处于偏反势状态,需求子系统水平只有集宁区处于偏反势状态;乌兰察布市的脆弱性指标为人均水资源量和生态环境需水负荷。

基于组合权重-集对分析理论的城市湖泊水质评价模型--以玄武湖为例

全面准确地进行水质评价是城市湖泊有效治理的前提。研究基于组合权重-集对分析理论,以溶解氧(DO)、氨氮(NH 3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)为评价指标,利用综合层次分析法和熵权法确定指标权重,选择六元联系数,建立了适用于玄武湖的水质评价模型。结果表明,玄武湖的水质尚未完全达到Ⅳ类水标准,与传统评价方法(单因子评价法、主成分分析法)相比,采用基于组合权重-集对分析理论的城市湖泊水质模型开展评价工作时,可通过主客观相结合的方法综合考虑多种指标,且能对同一片湖区不同区域的同一等级水质的进一步发展趋势进行分析,从而完成更为全面细致的水质评价工作,为后续城市湖泊分区治理提供更为可靠的依据。

多因素波动影响下事件状态的联系数表示研究

为研究在因素波动影响下事件状态变化和不同状态出现的可能性,本文将语义划分与集对分析联系数的多级状态对应,建立因素波动影响下的事件状态联系数表示方法。制定了单因素波动情况下事件状态联系数的构建方法,以单位因素区间对因素平面进行离散,分别计算各离散区域的联系数,综合所有联系数形成事件状态联系数。根据数值逻辑的或关系和联系数运算法则耦合单因素事件状态联系数得到2因素事件状态联系数。多因素通过切片法降维至2因素才可使用上述方法。本文证明了离散求解与整体求解的等价性,使用各语义划分面积比例计算联系数较离散法更为方便。实例中使用整体求解法计算了2因素事件状态联系数。最后说明了本文方法面临的问题、原因和解决方法。

基于五元联系数的城市桥梁运营期风险态势评估

为有效分析城市桥梁运营期风险的动态变化并预测其发展趋势,基于五元联系数集对分析理论对城市桥梁运营期进行风险态势评估研究。在建立城市桥梁运营期风险评价指标体系的基础上,采用G1法和熵权法计算主客观权重,并引入博弈论组合赋权法确定评价指标的综合权重系数,构建基于五元联系数的城市桥梁运营期风险态势评估模型,通过对重庆市某桥梁的运营风险评估验证模型的可行性与有效性。结果表明:该桥梁的联系势为同势,整体处于低风险状态,风险评估结果与项目实际调研情况一致;评估模型能够有效分析城市桥梁运营期风险状态和变化趋势,可为城市桥梁的运营风险管控提供有益支撑。

风电锁紧盘传扭特性及影响因素分析

为揭示风电锁紧盘传扭特性及影响因素,建立风电锁紧盘切片厚壁圆筒模型,并搭建有限元模型模拟螺栓预紧、风电锁紧盘动态锁紧过程,研究风电锁紧盘传扭特性及主轴-轴套接触压力,以验证风电锁紧盘理论模型的合理性;进而,研究锥度与传扭能力和过盈量的关联关系;而后,研究装配间隙与内外环长锥面过盈量及径向位移的影响规律。研究结果表明,理论解与有限元解较为吻合,长锥面为过盈联接主要工作面,短锥面辅助联接;锥度越大,过盈量与传扭能力越高,但过大的锥度会加大与理论解的误差,甚至使材料发生塑性变形;配合间隙越小,传扭能力及外环内锥面径向位移越大,外环内锥面为整个联接中最薄弱的部位。

应急医学救援能力评估指标体系与评估模型研究

目的:研究构建应急医学救援能力评估指标体系,并提出一种新的应急医学救援能力评估方法。方法:依据能力理论构建应急医学救援能力模型,通过对各能力构成要素的分解细化,构建评估指标体系;综合运用集对分析中的四元联系数及偏联系数理论,建立应急医学救援能力评估模型,计算联系主值确定多个应急医疗救援队能力的优劣排序以及单个应急医疗救援队能力的强弱等级,计算偏联系数预判应急医疗救援队能力的发展趋势。结果:通过示例分析,该模型计算相对简单,评估结果客观可信,且功能多重,能够在方法上弥补其他评估模型功能单一的不足。结论:该方法具有一定的科学性和合理性,对于类似的评估问题具有借鉴意义。

五元联系数在地铁施工风险综合评价中的应用

为实现对地铁施工系统风险的动态分析,运用基于集对分析的五元联系数风险综合评价模型,建立地铁施工系统的风险综合评价体系。利用该风险综合评价体系,综合评价某段地铁施工项目的风险,并分析其风险态势以及风险发展趋势。结果表明,该风险综合评价体系可以避免传统评价方法不能对风险趋势做出合理预测的缺点,能够定量表达复杂系统的决策思维,在实际应用中具有可操作性,使风险评价结果更加科学合理。

开放网络环境下基于多元联系数的主观信任评估与决策研究

针对目前开放网络环境中主观信任评估存在的模糊性和不确定性问题,通过在主观信任模型中引入集对分析理论,提出一种基于多元联系数的表示主观信任的新方法.该方法利用多元联系将实体之间的信任程度和信任的不确定性统一起来,解决了信任表达中的模糊性和不确定性难题,为主观信任评价和决策研究提供了一种有价值的新思路.最后,通过实验仿真,证明该方法在提高网络平均信任水平及促进网络中实体的合作方面能取得良好的效果.

五元联系数在地表水环境质量评价中的应用

五元联系数μ=a+bi+cj+dk+el是集对分析理论中同异反联系数μ=a+bi+cj的一种拓广。在前人工作基础上,进一步研究了五元联系数中a、b、c、d、e的大小关系,总结提出了五元联系数同异反态势新表,并将其应用于地表水环境质量评价。其中的a、b、c、d、e分别对应于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类地表水环境质量状况。实例研究表明,集对分析中的五元联系数用于地表水环境质量评价是可行的。在给出优劣排序的同时,还给出优劣的水平。

钢-混凝土混合框架结构多尺度分析及其建模方法

多尺度计算是保证计算精度的同时最大限度降低计算代价的有效途径,在众多学科领域和工程问题中都得到了应用。在结构有限元多尺度分析领域,要解决的一个关键问题是如何实现局部微观模型与宏观结构模型之间的共同工作。为实现精细有限元模型在植入宏观结构模型时不同尺度模型界面的变形协调,提出有限元微观模型与宏观模型的界面连接方法,给出了轴向、横向和转角的约束方程。通过编制用户子程序,使该方法在有限元软件中得以实现,并通过简单的圆柱筒算例,对界面连接的合理性进行了验证。最后基于多尺度建模方法和复杂混合结构节点的精细模型,给出了钢-混凝土混合框架结构多尺度弹塑性时程分析的应用实例,结果表明多尺度计算可较好模拟节点的复杂边界条件。本文建议的界面连接方法可有效实现不同尺度模型界面的变形协调,为工程结构进行多尺度提供了条件。