基于改进点估计法的结构随机动力地震反应概率密度演化

为了获得结构反应概率密度随时间的变化规律,将改进的点估计法、最大熵原理与随机动力学的概率密度演化理论相结合,提出了基于统计矩信息的结构非线性随机动力反应概率密度演化分析方法.以一栋按我国规范设计的钢筋混凝土框架结构为研究对象,选取结构在地震作用下的顶层位移和整体地震损伤指数作为反应参数,并考虑结构参数的不确定性,用本文提出的方法进行了地震作用下结构的非线性随机动力反应的概率密度演化分析及参数灵敏度分析,结果表明:钢筋屈服强度、结构的阻尼、混凝土容重对结构的位移反应影响较为明显,灵敏度超过10%.

基于改进点估计法的随机车桥竖向振动分析

铁路混凝土桥梁在施工制造过程中不可避免会造成结构参数的随机性(如混凝土弹性模量、密度等),列车在运营过程由于旅客及货物的随机性会造成列车车体质量的随机性,这些随机性在列车桥梁随机振动中不可忽略。建立了竖向车桥耦合振动模型,利用基于自适应降阶的改进点估计法及Newmark-β积分法编制了随机车桥竖向振动程序,分析了考虑列车车体质量与桥梁结构参数随机的列车、桥梁随机响应的前四阶中心矩,与Monte Carlo法对比结果表明,改进点估计法能够高效精确地计算车桥耦合随机响应,效率提高了2~3个数量级。在得到相应的前四阶中心矩后,通过立方正态变换技术拟合出响应的概率密度函数,该方法可为列车-桥梁极限状态设计提供参考。

一种改进三点估计法的概率潮流计算方法

新能源发电呈现出间歇性/波动性,利用点估计法理论研究基于不确定性量的电力系统规划、运行与控制是当下的研究热点。本文针对近年来在电力系统概率潮流计算中的常用方法三点估计法开展改进性研究,提出一种改进三点估计法的概率潮流计算方法。该方法为克服三点估计法尾部准确度不足的问题,通过增加一组正态分布尾部点的组合并结合三点估计法进行计算,以Nataf变换与Cholesky分解处理相关性输入变量,通过Cornish-Fisher级数拟合得到概率分布函数。以IEEE 14节点以及IEEE 33节点的系统进行测试,结果验证了改进三点估计法概率潮流算法的正确性。

基于结构随机场的桥梁移动荷载统计矩识别

由于结构、材料不确定等因素,桥梁结构往往具有随机性,因此,基于桥梁结构的响应识别得到的桥梁所受移动荷载也是不确定的,但相关研究还较少。为此,本文研究桥梁结构为空间随机场的情况下,有效识别移动荷载的统计矩。提出的识别方法基于桥梁结构随机场的Karhunen⁃Loeve(KL)展开、未知输入的卡尔曼滤波与改进的两点估计法的结合。桥梁结构参数为空间相关的随机场,通过KL展开将随机场转化为多随机变量的组合。在多随机变量下的不确定传播中,利用改进的两点估计法,将识别移动荷载统计矩问题转化为若干个确定性识别移动荷载识别的逆问题。采用未知输入的卡尔曼滤波进行确定性识别移动荷载,可有效估计识别移动荷载的统计矩。通过数值模拟算例验证了提出的估计方法的有效性。