基于蒙特卡洛模拟法的冻土边坡可靠度评价

利用蒙特卡罗法的理论,把土性参数c、φ作为随机变量,应用FORTRAN语言编制了计算冻土边坡在冻结和融化过程的失效概率和可靠度的程序,对冻融过程边坡的可靠度评价进行了初步研究。通过工程算例对所提出方法进行了验证,结果表明所提出的方法可行有效。

热网系统可靠度评价函数研究与应用

根据热网可靠度评价函数的特点,分析了评价函数与系统状态的关系,给出了热网系统可靠度评价函数的计算表达式。结合一实例说明了评价函数在工程中的应用。

基于可拓物元分析法的水安全保障可靠度评价研究

水安全建设事关粮食安全、经济安全、生态安全、国家安全。为科学评估水安全保障可靠度水平,构建由5个一级评价指标、26个二级评价指标组成的评价指标体系,由熵权法和专家赋权法耦合确定综合权重,得到水安全保障可靠度可拓物元评价模型,并将其应用于郯城县水安全保障可靠度水平评价中,结果表明:郯城县水安全保障综合关联度水平为良好,与实情吻合,水安全保障可靠度可拓物元评价模型丰富了水安全保障可靠度水平评价方法,具有一定可行性和有效性。

热网系统可靠度评价函数在乌鲁木齐市的应用

我国北方大部分城市的集中供热系统均采用枝状管网设计。众所周知，枝状管网虽然设计简单，运行管理方便，但与环状管网相比，具有后备能力不足、管网可靠度低等缺点。尤其是后者，每年因为枝状管网某处发生管道破裂，阀门损坏而导致停暖的事故时有发生，严重影响严寒地区人民的生活和社会的安定。因此，在枝状管网设计之初以及对既有管网进行可靠度评价，防患于未然则显得尤为重要。在原热网可靠度评价函数计算表达式的基础上，分析了评价函数与系统状态的关系，并对其进行修正。然后结合乌鲁木齐市某热力公司一次热网系统及其管网检修和事故调查记录，统计得出该热力公司一次网的管道故障率和阀门故障率，并分析其一次管网的可靠度。

液态烃装卸场站汽车衡器防雷设备设施安全可靠度评价

在液态烃装卸场站车用电子衡器属于重要的计量器具,安全防雷严格履行《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343—2012)及《建筑物防雷设计规范》(GB50007—2010)。概括了经典的车用衡器防雷保护措施,并以雷电为研究对象,讨论了自然雷电安全可靠度评价和使用环境雷害因素评价两种方法。

干支流交汇河道治理工程可靠度评价

论文以伊洛河偃师城区段二期河道治理工程为案例,结合物理模型实验成果,采用MIKE21数值模拟方法对干支流交汇河道治理工程进行洪水过程模拟实验,分析治理工程修建对河道演变及岸坡安全的影响,并对工程进行可靠度评价。本文为干支流交汇河道的治理问题提供了研究经验。

考虑多维随机地震作用的钢烟囱可靠度分析

烟囱是一种将火引起的气体或烟尘排入高空、改善燃烧条件的高耸结构。为了准确分析多维随机地震动作用下钢烟囱的抗震性能,利用基于随机函数约束的POD-降维方法,实现了多维随机地震动在概率层面上的精细化模拟。提出了一种以钢烟囱截面相对水平位移角为指标的结构整体可靠度评价方法。进一步地结合概率密度演化理论,对一座60 m高的钢烟囱进行结构动力响应分析与可靠度评价。结果表明:POD-降维方法生成的样本集具有良好的精度;在相同阈值条件下,以钢烟囱截面相对水平位移角为指标的结构整体可靠度评价方法较规范,且更加保守。

基于非接触磁特性参数的埋地管道可靠度MCMC定量评价模型

针对在役埋地管道可靠度评价的难题,建立了基于非接触磁特性参数的埋地管道可靠度马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)定量评价模型。试验材料为L245N钢管试件,预制有不同尺寸缺陷,对不同内压下埋地管件进行非接触磁记忆检测,并定量研究试验中缺陷变量与所获非接触磁特性参数之间的相关性,试验表明磁特性参数ΔH(y)和k(x,y)可分别敏感地反映并表征缺陷深度d、缺陷长度L的变化规律,建立了不同压力下ΔH(y)-d和k(x,y)-L非线性回归函数,经优化修正后的最大误差分别为6.07%和8.79%。进一步结合Modified B31G评价标准,在蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)法基础上,引入能够反映管道损伤动态时变性的马尔科夫链,建立了基于非接触磁特性参数的埋地管道可靠度(MCMC)定量评价模型。通过算法对比与现场试验,验证了模型的有效性,为在实际工程中、不开挖条件下对埋地管道进行可靠度定量评价,提供了一种新的方法。

桥梁施工中临时结构的可靠度分析与评价

桥梁施工过程时间跨度长工序多,其间涉及大量临时结构的组装和拆卸,容易产生安全问题。文中以桥梁施工中的重要临时结构之一的挂篮施工为研究对象,利用模糊综合评判方法和层次分析法,分析总结了在施工中重要的关键因素,并给出了具有一定通用性的关键因素集,以及相应的安全评价集,通过计算可对挂篮施工中临时结构的可靠性做出定量判断和评价。该方法可综合考虑挂篮施工中多种关键因素,同时具有较好的可拓展性,可为类似工程中临时结构的可靠度评价提供有益的参考。

随机场理论在真空预压软土地基可靠度评价中的应用

真空预压方法在沿海大面积深厚软土场地地基处理中被广泛应用,其具有加快软土排水固结,提高场地地基承载力的双重作用。根据真空预压前后现场原位试验与室内试验数据,采用数理统计的方法对加固前后软土场地土体物理力学指标(含水率、孔隙比)和强度指标(剪切强度、贯入阻力)进行对比分析。针对采用传统计算方法得出的地基可靠度指标偏小、与实际不符的问题,应用随机场理论计算了本区域软土加固后土体指标的相关距离和方差折减函数值,并将其应用地基土可靠度评价中。结果表明:软土经真空预压加固后土体指标仍然符合随机场理论模型,考虑土体指标相关性的地基承载力可靠度指标显著提高,更加符合工程实际,具有重要的应用和推广价值。

隧道初期支护可靠度稳定性动态评价研究

隧道初期支护稳定性评价是保证隧道后续施工安全顺利进行的关键。为此,文章依托乌石山隧道净空位移量测结果对初期支护系统可靠度开展了动态评价,并对支护结构设计进行了优化。研究结果表明,全位移、极限位移是隧道可靠性分析的两个关键参数,并可采用正反分析相结合的方法得到隧道开挖后的全位移,而极限位移采用现场量测位移模拟最符合实际情况。同时,应用可靠度理论对公路隧道结构可靠度判定时不能完全套用铁路隧道设计规范结果,而且对公路隧道设计规范中的经验允许位移判断标准也有必要按可靠度理论进行修正。

工程结构钢疲劳寿命分散性评价方法

随着可靠性应用研究工作的深入,材料试验结果不可避免存在的分散性处理日益受到人们的重视,特别是工程结构钢的疲劳寿命数据的可靠性评价已经引起人们的关注。本文针对常见的工程结构材料的疲劳寿命数据,采用威布尔三参数法进行处理并对数据处理中的问题进行探讨,得到了一种快速计算材料疲劳寿命可靠性评价方法,该方法有助于小样本试样结果的精度提高,从而可以节省试验时间和费用。

极端海冰荷载作用下海上升压站平台安全评价

为验证海上升压站在极端冰荷载作用下具有足够可靠度，首先基于包含截面弯曲刚度相似的弹性相似律设计得到了简易海上升压站平台动力试验模型，然后采用DUT-1模型冰开展不同来冰方向下的动力模型试验，得到作用于模型桩腿的挤压破碎冰力时程，并验证桩腿遮蔽效应对于冰力时程的影响。依据荷载相似比尺换算得到原型相似冰力时程，在SACS中建立海上升压站平台有限元模型，开展动冰荷载作用下结构强迫振动分析，得到动冰荷载作用下的结构反应，进一步依据海上电气平台设计规范验证上述极端海冰荷载作用下海上电器平台结构具有足够可靠度。

洪水概率预报评价指标研究

在分析现有洪水概率预报评价指标的基础上,建立了洪水概率预报的“精度-可靠度”联合评价指标体系.“精度”指标用于评价倾向值预报的准确性,包括确定性系数、相对误差等指标;“可靠度”指标用于评价区间预报的合理性,包括覆盖率、区间离散度等指标.其中,在“可靠度”评价指标中,提出了一个新的评价指标,即覆盖率判定系数,用以评价多个区间预报结果的整体合理性.以淮河王家坝区间流域为例进行应用研究,结果表明:“精度-可靠度”联合评价指标体系可以对洪水概率预报结果的合理性做出更全面的评价.

洪水超前预警综合评价方法研究及应用

从满足防洪预警的实际需求出发,构建了一种新型的洪水超前预警合理性“精度-可靠度”评价方法,即将洪水量级预报精度评价与预报结果可靠性评价相结合,进行洪水超前预警的综合评价方法。以黄河一级支流湫水河流域为例,开展该综合评价方法的适用性研究。利用随机森林模型对湫水河流域1980—2010年23场洪水进行超前预警,通过综合评价方法得到:在进行洪水预警精度评价时,合格率为83%;进行洪水预警可靠度评价时,合格率为100%;综合评价的合格率为92%,评价等级为“优”。研究结果表明该综合评价方法在洪水超前预警的合理性评价方面具有较好的适用性。

蒙特卡罗法在边坡稳定性评价中的应用

介绍了蒙特卡罗法的基本原理及在边坡稳定性概率评价中的应用,给出了边坡的安全系数、可靠性指标和破坏概率。该方法可有效地将传统安全系数与概率分析相结合,使其互相补充,为建立边坡稳定性评价体系提供了一种更科学,更准确的方法。并编制了相应的程序,最后以清江流域上的某边坡为实例进行了计算,结果与实际相吻合。

保定市交通系统抗震可靠性分析

通过研究城市交通系统各组成单元的可靠性,针对保定市交通系统进行震害预测。采用蒙特卡罗随机模拟技术和道路、桥梁单体易损性分析方法以及模糊综合评判法,给出了不同烈度下交通系统网络中各节点的可靠度,分析了选取不同的源点以及源点个数对整个网络系统可靠性的影响。根据保定市交通系统中道路和桥梁的震害预测结果,指出了保定市需要改建、加固的路段以及对保定市火车站作为应急中心合理性的分析,从而为保定市交通系统震前防灾规划提出对策及建议。

材料单调退化原理下的颗粒料骨架抗冻性试验研究

研究依托雄安新区荣乌高速项目,开展高性能纤维混凝土的抗冻试验研究,定量分析不同水胶比和矿物掺合料掺量对抗冻质量损失和相对动弹性模量等表征参数的影响,并借助Wiener函数对混凝土的抗冻性进行可靠度评价。结果表明,在抗冻性中,随着冻融循环次数的增加,抗冻质量损失率和相对动弹性模量损失率逐渐升高;水胶比的增大使其抗冻质量损失率和相对动弹性模量损失逐渐变大,而矿物掺合料掺量的增大会使其抗冻质量损失率和相对动弹性模量损失逐渐变小;借助Wiener随机过程的退化理论分析,在抗冻质量损失中,水胶比与抗冻性成反比,矿物掺合料掺量与抗冻性成正比。上述研究成果对荣乌高速的装配式梁板体系混凝土应用提供了科学的理论支撑和技术指导。

干缩和徐变对格栅钢架初期支护安全性的影响

隧道支护结构可靠性评价的位移方法中,测量得到的支护变形除因荷载引起外,还与支护材料的收缩和徐变有关。采用GL2000模型的修正形式计算支护的收缩和徐变,推导了支护轴向伸缩变形和曲率改变的计算公式,以及通过测量位移并考虑干缩和徐变时计算支护内力的公式。对兰新二线乌鞘岭隧道及北京地铁四号线黄庄车站两个隧道进行了工程实例分析,探讨了格栅钢架喷射混凝土的收缩和徐变变形对隧道安全性的影响。结果表明:考虑干缩后,计算得到的可靠指标均有所增大,但可靠指标的提高幅度不大;考虑徐变后,计算得到的可靠指标均有不同程度的增大。说明干缩对可靠指标的影响较小,在工程计算中可不考虑;徐变使可靠指标有明显提高,工程计算中一般应考虑。