埋地输气管道爆炸驱动的路面动力响应分析

为探究埋地输气管道爆炸驱动下的路面动力响应规律,利用ANSYS软件模拟仿真天然气管道爆炸过程,通过改变管道埋深、壁厚、敷设夹角三个主要因素得到道路不同点处超压峰值,与安全评定准则相对比得出人和物安全指数。研究结果表明:管道埋深对道路超压峰值影响显著,在单一变量改变下,道路超压峰值随着埋深增加而减小,埋深超过5 m时,爆炸冲击波不足以破坏路面且对人和建筑物造成影响;管道壁厚改变时道路超压峰值呈现“增加-减少”趋势,壁厚为15 mm时,超压峰值达到顶峰,当壁厚达到20 mm后,爆炸冲击波不足以对人和物形成伤害;管道敷设夹角改变时道路超压峰值呈现减小的趋势,管道爆炸点正上方处无安全敷设角度,当敷设角度为60°时,道路其余位置均处于安全范围。

基于不同选样方法的雨潮遭遇风险分析

感潮地区内涝灾害的发生同时受涝区暴雨与承泄区潮位2个致灾因子影响,在雨潮遭遇风险分析过程中,不同的选样方法将对分析结果造成影响。以中(山)珠(海)联围感潮地区为例,基于年最值选样法与超阈值选样法并结合Copula函数,对研究区雨潮遭遇风险进行分析,结果表明:①超阈值1 d降雨样本序列具有更大的样本容量,其包含更多降雨量较大的暴雨事件,同时这些较大的暴雨事件往往会与高潮位相遭遇;②由于超阈值样本序列包含了更多有效的雨潮事件数据信息,从防洪排涝规划设计的角度考虑,采用超阈值选样法得到的雨潮边缘分布更为安全,且具有更高的准确性;③基于超阈值选样法得到的雨潮联合分布具有更高的拟合优度,同时在年最值样本序列遗漏掉一些较大的暴雨信息的情况下,由超阈值样本序列计算得到的非期望雨潮组合事件发生的概率要较大一些。

高层建筑围护结构风压系数的概率特征及其极值POT估计

为获得高层建筑围护结构设计风荷载,通常需要考虑其表面风压系数的概率特征,进而进行极值估计。针对当前基于超越阈值模型的风压系数极值估计方法存在阈值选取困难,需要较大样本的不足,基于高层建筑标准模型进行风洞试验,首先研究其表面风压系数的概率特征,结果表明迎风区测点接近高斯分布,分离区测点风压系数母体接近Gamma分布,风压系数极小值接近GEV(general extreme value,GEV)分布;提出一种改进的POT(peak over threshold,POT)极值估计方法进行表面风压系数极值估计,进而与几种传统极值估计方法进行对比,结果表明改进POT极值估计方法可实现小样本的风压系数极值估计,其估计结果与大样本容量的标准极值偏差小于5%,且稳定性较好;最后给出了标准高层建筑模型表面极值风压系数。

Investigation of Supersonic Shock Wave Loading on Thin Metallic Sheets

Shock tube experiments were carried out to investigate dynamic behavior of Ultra-high hardness(UHH)steel and Aluminium(Al) sheets of 0.8 mm thickness at 0.55, 0.9 and 1.18 MPa peak-over pressure.Experimental results showed that center point deflection increases with an increase in peak-over pressure for Al sheets. However, UHH steel sheets showed negligible deformation when loaded at low peak-over pressures and showed sudden brittle failure at high peak-over pressures. Similar results were obtained by quasi-static testing, UHH steel failed abruptly while Al showed ductile behavior. Results from literature indicate that to protect structures against shock loading it is necessary that they dissipate energy via plastic deformation. The Al sheets were shown to deform plastically both in quasi-static and shock loading. Thus, hardness along with ductility is required to dissipate supersonic shock waves.

基于低载强化的横向稳定杆随机疲劳寿命预估

为了探讨低载强化在随机载荷下对构件疲劳寿命的影响,以汽车横向稳定杆为例,通过超阈值外推方法将采集的随机载荷信号外推到全生命周期。并基于外推后的载荷信号,分析其均值和幅值的分布特性,建立二维联合概率分布。根据稳定杆工作时不断承受复杂随机载荷的特点,考虑均值和幅值的影响编制二维载荷谱,并引入低载强化理论。将基于线性疲劳累积损伤理论(Miner准则)和低载强化理论预估的寿命与试验结果进行对比,验证随机载荷下基于低载强化预估寿命的有效性和精确性。

路侧直线式公交站台对非机动车行驶安全的影响

为提高非机动车在路侧直线式公交站台区域的行驶安全,以现场调查的视频数据和模拟仿真的非机动车行驶轨迹数据为基础,利用替代安全评价模型提取非机动车交通冲突数据,构建超阈值极值模型,并通过模型参数构建的事故重现水平指标,定量研究机非混行、机非物理隔离、机非标线隔离情景下,公交站台设置对非机动车行驶安全的影响。结果表明,在机非混行情景下,公交站台区域非机动车行驶的交通冲突种类繁多且冲突严重性较高,骑行安全性最低。非机动车流量和站台长度会显著影响机非标线隔离情景下非机动车的行驶安全性。在机非物理隔离情景下,非机动车行驶安全性最高,分别比机非标线隔离与机非混行情景下提高39.253%与45.281%。

基于2σ-chauvenet准则的POT模型的膨胀土渠坡位移监控指标拟定

在深挖方膨胀土渠坡的长期服役过程中,借助位移监控指标实时辨识渠坡服役性态是确保渠坡安全运行的重要手段,因此拟定合理的监控指标对于保障渠坡工程的安全具有重要意义。在POT模型的基础上,引入2σ准则和chauvenet准则,建立了阈值与监控指标之间的对应关系,通过求解满足该对应关系下的最佳阈值,建立了膨胀土渠坡位移监控指标拟定的改进POT模型,并应用于南水北调中线工程陶岔段的深挖方膨胀土渠坡工程中。结果表明,相较传统POT模型,基于2σ-chauvenet准则的改进POT模型可有效避免主观性与随机误差,具有更高的计算精度,拟定的位移监控指标更偏于安全,对防范渠坡风险、确保渠坡安全长效运行具有更强的指导意义。

基于POT法确定风压系数极值的自动阈值选取与参数估计

风压系数极值是确定建筑围护结构设计风荷载的重要变量。实现阈值自动选取和合适的模型参数估计方法是保证超阈值模型极值计算结果精确性的先决条件,也是当前超越阈值模型研究的热点和难点。以CAARC高层建筑刚性模型测压风洞试验数据为基础开展超越阈值模型极值计算方法研究,通过对独立峰值数量和相关性研究独立峰值提取方法的性能;采用蒙特卡罗法研究4种不同的广义Pareto分布参数估计方法的性能,给出最佳参数估计方法选择建议;提出基于形状参数或极值估计结果稳定性的变点-局部比较阈值自动选取新方法。研究结果表明,基于变点理论-形状参数/极值稳定性阈值自动选取方法具有较小的样本依赖性,以及有较好的样本非高斯适用性,由此构建的改进超越阈值模型计算风压系数极值与标准极值的偏差小于5%,且完全实现阈值客观、自动选取,研究结论完善了小样本风压系数极值估计方法,对确定建筑围护结构设计风荷载具有重要意义,且可推广到其他极值估计领域。

偏心状态下柱塞泵柱塞副油膜特性仿真研究

为了完善柱塞泵柱塞副性能分析理论体系,研究了不同转速对偏心状态下柱塞副油膜润滑特性的影响。首先,建立了柱塞副油膜厚度场、压力场和温度场的数学模型;然后,采用有限体积法对雷诺方程和能量方程进行了离散化处理,并且采用超松弛(SOR)迭代算法对其进行了求解;最后,采用MATLAB软件对柱塞副油膜特性进行了仿真分析,获得了转速在一个周期内对压油区油膜压力场、温度场的影响规律。研究结果表明:柱塞偏载产生挤压效应,随着转速增加,油膜压力峰值增长得越剧烈,当转速为3000 r/min时,压力峰值达到63.87 MPa;不同转速下柱塞副油膜温度场形态基本一致,转速越高,柱塞偏心程度越大,温度增长速度越快,当转速为3000 r/min时,油膜出口处局部温度峰值达到62.2℃。该研究结果可以为进一步改善柱塞泵柱塞副的润滑性能提供一定的理论依据。

多峰洪水下的连江流域超标准防洪预案体系研究

连江流域河流众多,暴雨及洪灾频发,洪水呈现多峰形式。本文通过对连江洪水特征进行分析,并结合流域现有的水利工程设施,以防洪兼水资源利用为原则,制定超标准洪水预警体系方案,提出流域的重点水库、梯级电站的调度方案,以及防洪重点区域连州市、阳山县的多标准防洪预案,并且对流域洪水的防御和工程调度等提出了相应措施,形成了流域内多峰洪态下的超标准防洪预案体系,确保流域内的居民生命财产安全。

一种660 MW机组深度调峰工况屏式过热器超温的解决方案

为响应国家号召,积极落实火电机组灵活性提升工作要求,有效推进上级公司多能互补工作,不断提高机组上网竞争力和盈利能力,组织开展1号、2号机组20%深度调峰研究与改造工作,针对改造摸底试验中暴露的屏式过热器壁温超温问题,通过数据收集,原因分析、方案比选、实施改造等工作,基本解决了两台机组20%额定负荷深度调峰工况屏式过热器壁温超温问题,为两台机组顺利实现20%额定负荷深度调峰改造目标提供了参考。

城市管道排水与河道排涝设计标准的关系

在我国城市排水规划和设计中,由于管道排水与河道排涝调蓄能力的不同,暴雨资料的选样方法和设计暴雨的历时均存在一定差异,致使城市管道排水与河道排涝设计标准之间常常难以衔接。为此,以南京市的雨量资料为研究对象,采用新颖的研究思路,得出了不同选样方法与设计暴雨重现期之间的定量关系。该方法解决了管道排水与河道排涝设计重现期之间不衔接的问题,为城市排水规划中设计标准的确定提供了参考依据。

变化环境下武江超定量洪水门限值响应规律及影响

世界众多江河洪水超定量(POT)系列门限值已发生变化,门限值选取不当会影响频率分析合理性。结合历史洪水资料,采用洪水POT理论分析变化环境下武江门限值响应规律及影响。结果表明:武江流域下垫面植被和径流系数在1991年明显改变,变化环境下不仅洪水门限值显著增大,且超过特定量级洪水的发生次数也在增加,POT模型能捕捉洪水在量级和发生次数方面的变化信息。分别选用变化环境前后门限值来推算设计洪峰,当重现期大于200年时,坪石站差异度达19.21%,犁市站达8.12%以上。选用变化环境后高门限值可有效提高线型对大洪水的拟合程度和设计洪水计算精度。

基于POT方法的商业银行操作风险极端值估计

对于商业银行而言,操作风险已经成为与市场风险和信用风险同样重要的风险。本文利用极值理论超越样本的估计能力,采用极值理论中对数据要求量较少,可以进行单步预测的超阈值(POT)方法对我国商业银行操作损失极端值分布进行估计,以均值超额函数图和拟合直线的交点确定阈值,估计出给定置信水平之下操作风险损失的分位数,从而使得国内商业银行操作风险监管资本的计算成为可能。

基于极值风速预测的台风数值模型评述

在沿海台风多发地区,高耸及长大建筑结构对于极值风速作用非常敏感,因此在结构的设计、施工与使用期间有必要合理估算结构设计使用期限内可能遭遇的台风极值风速。台风极值风速的估算不仅涉及台风风场的数值模拟,也包括风速样本的采集与统计分析过程。较系统地介绍了台风风场结构的各类数学模型,并对它们在不同使用目的背景下的适用性作了评述与比较。最后,基于越界峰值法探讨了工程场地一定重现期内台风极值风速预测的可行性。

FPOT方法在洪水频率分析中的应用研究

研究了POT的改进方法,即单峰型洪水地区的连续径流过滤超定量(FPOT)方法,给出了客观标准,以选择合理的门限值和超定量年发生次数,更具有物理统计意义。用泊松或二项分布估计超定量发生次数、指数分布估计超定量洪水,将二者结合模拟年最大超定量洪水。实例计算和统计试验的结果表明,FPOT取样方法不仅比较科学合理,而且还可提高设计洪水的计算精度。

台风随机模拟与极值风速预测应用

采用Monte-Carlo台风风场随机模型,结合台风历史记录资料和近地台风观测结果,对上海周边沿海区域内的台风风场参数合理取值进行了优化.以越界峰值法和广义Pareto分布探讨了工程场地目标重现期内极值风速预测分析过程,使在较短台风风速序列上进行极值风速预测成为可能.而后,将上述理论与方法应用于上海—崇明越江通道工程极值风环境研究,预测了台风气候模式工程场地重现期极值风速结果,并与实测结果和规范进行了对比.

汛期分期变点分析方法的原理及验证

目前常用的汛期分期方法存在一定的主观性,划分汛期也不够精确,为此提出了用于汛期分期计算的3种变点分析模型:基于日最大值取样的均值变点分析模型、基于超定量取样的概率变点分析模型以及基于年最大值取样的概率变点分析模型。应用统计试验方法对这3种汛期分期模型进行效率评价与比较,结果表明:3种方法都可以客观、精确地进行汛期分期计算,在一定程度上避免了分期中的主观随意性;其中以基于超定量取样的概率变点分析模型具有较好的无偏性和有效性,最适宜在汛期分期计算中应用。

大跨度平屋盖表面的风压脉冲特性研究

大跨度平屋盖表面的风压脉冲特性是屋盖风压脉动特性的一个重要表现形式,基于大跨度平屋盖结构的风洞试验研究,结合风压脉冲的形成机理及利用过界峰值法研究屋盖表面风压脉冲对风压脉动的贡献及其出现的频率和峰值的大小,并从中找出反映大跨度屋盖结构的风场绕流特性和风压脉动特性的一些规律。

基于广义帕累托分布的地震震级分布尾部特征分析

极值理论在地震危险性分析中有着重要应用,发震震级超过某一阈值的超出量分布可以近似为广义帕累托分布.基于广义帕累托分布给出了若干地震活动性参数的估计公式,包括强震震级分布、地震复发周期和重现水平、期望重现震级、地震危险性概率和潜在震级上限等;以云南地区震级资料为基础数据,讨论了阈值选取、模型拟合诊断和参数估计;在此基础上计算了该地区的地震活动性参数.结果表明,广义帕累托分布较好地刻画了强震震级分布,通过超阈值(POT)模型计算的复发周期与实际复发间隔统计基本一致,高分位数估计在一定阈值范围内表现稳定,为工程抗震中潜在震级上限的确定提供了一种途径.