近断层地震下连续梁桥随机振动与易损性分析

由于桥梁建设场地难免会靠近地震活动断层,为了评定近断层地震动作用下连续梁桥的地震安全性水平以及提高抗震性能,亟待发展连续梁桥非线性随机地震动力响应与易损性分析的统一、准确方法。考虑到近断层地震动是典型的随机过程激励,本文提出了基于直接概率积分法的连续梁桥结构非线性随机振动响应与地震易损性准确、通用分析的新框架。发展直接概率积分法,准确高效地计算连续梁桥结构的随机振动响应;结合连续梁桥多种失效状态,根据动力可靠度的首次超越破坏准则,利用直接概率积分法对连续梁桥进行了地震易损性分析。最后,展示了近断层随机地震动激励作用下四跨非线性连续梁桥算例结果,验证了直接概率积分法的准确性特点。比较了近断层脉冲型和无脉冲地震动对非线性连续梁桥地震易损性曲线的影响。结果表明:近断层地震动的速度脉冲显著加剧了连续梁桥结构受到的地震破坏,增大了桥梁结构进入不同破坏状态的超越概率。

随机风-浪一体化降维建模及风机结构可靠度研究

基于随机脉动风场和随机波浪力场的谱表示降维模拟方法,采用脉动风速Davenport谱与波浪P-M谱对风、浪谱参数进行一体化构造,并应用相同的基本随机变量来保障风、浪模拟的概率信息一致,实现了随机风-浪一体化降维建模。进一步,基于ANSYS有限元软件建立了近海风机塔架数值计算模型,并以顶点位移为指标,进行了三种工况下结构的动力可靠度分析。数值算例验证了随机风-浪一体化降维建模方法的有效性。结构动力分析结果表明,风荷载对风机塔架顶点位移响应的影响占主导地位,同时波浪荷载的作用亦不可忽略。此外,随机风-浪一体化降维方法生成的代表性样本概率信息完备,可与概率密度演化理论结合实现海工结构在风浪共同作用下的精细化动力响应及可靠度分析。

基于灵敏度分析的综合能源系统运行安全性的研究

基于电-气互联综合能源系统子系统间的灵敏度矩阵,探究了电-气能源子系统间的交互耦合机理,提出一种提升综合能源系统运行安全性的改善措施。首先构建电-气耦合的综合能源系统模型,采用基于扩展牛顿-拉夫逊法的交替求解法求解该综合能源系统的多能流方程;在此基础上,借助综合能源系统灵敏度分析方法计算电压幅值-燃气负荷灵敏度矩阵和天然气系统节点压力-电力系统节点有功灵敏度矩阵,定量描述电、气系统间交互耦合作用机理;然后,通过灵敏度矩阵辨识与薄弱节点密切相关的关键环节,研究提升综合能源系统运行安全性的相关措施。最后,通过IEEE24节点和比利时20节点天然气系统耦合的IEGES-24系统算例对所提方法进行分析、验证,结果表明所提方法可应用于综合能源系统交互耦合机理揭示和运行安全性分析。

非中心t分布函数在可靠性下限计算中的应用

非中心t分布函数及其分位数的计算 ,在正态分布的单侧容许限计算、变差系数的置信上限计算、正态分布产品的可靠性下限计算中起着重要作用。本文采用高斯积分方法 ,提出了非中心t分布函数及其分位数计算的一种方法 ,该方法具有运算速度快、精度高的特点 ,可用于正态分布的单侧容许限分析、变差系数的置信上限分析、产品的可靠性下限分析以及与非中心t分布函数相关的统计分析 。

随机结构动力可靠度分析的概率密度演化方法

基于随机结构动力反应分析的概率密度演化方法 ,提出了一类新的随机结构动力可靠度分析方法。在随机结构动力反应概率密度演化方程的基础上 ,对于首次超越问题 ,根据所给的首次超越破坏准则施加相应的吸收壁边界条件 ,求解具有吸收壁边界条件的概率密度演化方程并在安全域内积分 ,给出结构的动力可靠度。结合精细时程积分方法和具有 TVD性质的差分格式 ,讨论了计算结构动力可靠度的数值方法。

蒙特卡罗方法在变电站综合自动化可靠性评估中的应用

介绍了采用蒙特卡罗方法计算可靠性指标的原理,提出了将故障树与蒙特卡罗方法相结合进行可靠性评估的方法,即应用故障树分析法建立牵引变电所间隔层的失效模型,应用蒙特卡罗方法进行定量分析从而得到可靠性指标及单元重要度参数,从而确定了系统在可靠性方面的薄弱环节。通过分析对比一般结构模型和全冗余结构模型的可靠性指标可知后者的可靠指标可知后者的可靠性更优。

生态脆弱区的生态安全评价——以榆林市为例

采用生态安全综合指数和层次分析法,从生态环境、人文环境、环境污染压力和保护等方面建立生态脆弱区榆林市的生态安全评价体系,综合评价榆林市10年来的生态安全变化趋势及地域差别。结果表明:近年来,榆林市生态安全状况一直处于预警状态但有一定的波动性,个别区域甚至恶化;生态环境虽然有所改善,但情况仍然严重。文章最后为改善生态环境现状提出了5条政策建议。

生态脆弱区的县域生态安全评价——以神木县为例

采用生态安全的综合指数和层次分析方法,建立生态脆弱区神木县的生态安全评价体系,综合评价神木县10年来的生态安全变化趋势。结果表明:近10年来,神木县生态安全状况由中警状态走向预警状态;生态环境虽然有所改善,但生态安全状况仍然严重。从生态环境、人文环境、环境污染压力和环境保护四个方面阐述了这一问题,并进行了原因分析,为改善生态环境现状提出了建议。

交直流并联系统可靠性与概率动态安全分析(Ⅱ)——模拟的时序结构及并行分解算法

描述了用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟法评估交直流并联输电系统可靠性和概率动态安全性指标时的模拟时序结构。提出并证明了随机模拟的并行分解定理，建立了并行分解算法。最后通过算例说明了本文方法应用的可行性。

岩土力学数值模拟结果的概率评估方法研究

提出了一种用于评估多参数随机变异情况下岩土力学非线性数值模拟结果可靠性的多维高效直接积分型随机分析方法。它首先根据多维积分理论和可靠性分析的直接积分法确定多维随机输入参数的计值点;然后利用非线性数值模拟方法,比如有限元法或有限差分法等,完成所有计值点上的计算任务,据此就可以利用多维高效积分程序计算待评估响应量的前几阶矩(一般包括1～6阶矩);最后利用多种方法,包括曲线拟合法、加权余量法及最大熵法计算响应量的概率分布,并据此算出响应量的概率置信区间,用于定量评估响应量的可靠性。数值算例表明,此法具有精度和计算效率较高的优点。

最佳无偏整体估计方法

提出一种最佳无偏整体估计方法 ,给出整体参数的估计量及其协方差公式 ,建立正态分布、Weibull分布和极值分布等位置—尺度分布族的点估计与区间估计。传统的回归分析只适用于正态分布和完全数据 ,最佳无偏整体估计方法则将回归分析推广到工程中常见的位置—尺度分布族和截尾数据的情况。该方法可以将不同条件 (状态 )下的试验数据作为一个整体进行统计推断 ,能够全面开发利用不同条件下试验数据之间的横向信息 ,使其可利用的信息量远远大于只能分别在各自条件下对试验数据进行处理的传统最佳线性无偏估计方法。最佳无偏整体估计方法对一种条件下只有一个失效数据的情况也能进行分析 ,传统最佳线性无偏估计方法则要求在一种条件下有较多的失效数据 ,因此前者具有小样本性质 ;并且前者的参数估计量是所有条件下顺序统计量的线性函数 ,后者的参数估计量只是一种条件下顺序统计量的线性函数 ,所以前者的参数估计量具有更好的正态分布特性。大量MonteCarlo模拟和工程应用表明 ,在试样数相同的情况下 ,文中方法比传统方法具有更高的精度 ,而在精度相同的情况下 。

导弹射程能力评定数值分析优化方法

导弹的射程能力评定是导弹性能评定的一项重要内容 ,涉及正态分布的异常值检验、拟合优度检验、均值和方差估计、单侧容许限和可靠度计算等内容 ,提出了基于高斯积分方法和非中心t分布函数及其分位数计算基础上的优化分析方法 ,解决了导弹射程能力快速评定问题 ,并且编制了相关的 Fortran90和 C++计算程序 ,该方法具有运算速度快、精度高的特点 。

渐消自适应Unscented粒子滤波及其在组合导航中的应用

提出一种新的渐消自适应Unscented粒子滤波算法,通过Sigma点来获取状态估值和协方差阵,利用渐消因子自适应的调节权值大小,得到一种参数可调节的重要性密度函数。该重要性密度函数考虑了最新量测的影响,更合理地利用有效信息,保证了粒子多样性,使滤波性能明显改善,能更好地解决非线性非高斯系统模型的滤波问题。将提出的算法应用于SINS/SAR组合导航系统中,与扩展Kalman滤波和渐消自适应扩展Kalman滤波比较,仿真结果表明,提出的滤波算法能提高导航解算的精度,其性能明显优于扩展Kalman滤波和渐消自适应扩展Kalman滤波。

可靠性灵敏度分析的降阶积分法

运用降阶积分法对结构进行可靠性灵敏度分析,提出了2种基于降阶积分的可靠性灵敏度分析方法,推导了单模式和多模式系统基于降阶积分的可靠性灵敏度计算公式。通过数值和工程算例说明:文中所提的2种基于降阶积分的可靠性灵敏度分析方法是一种精度较高的方法。

基于振动台试验的加速度积分位移方法可靠性研究

土体应变变形是土工测试技术的重要难题之一,加速度积分位移是目前动荷载下原位监测和模型试验中认识土体剪应变响应的一种普遍方法,但缺乏验证与可靠性研究。设计砂质边坡-摇臂-质量块振动台模型试验,实测两地震荷载下多组工况的质量块加速度与位移响应时程,探讨了4种代表性方法求解动态、永久位移的可靠性及偏转影响。结果表明,动态位移求解采用高通滤波是一种可靠途径且受积分方式影响较小,各方法在动态位移工况中积分位移与实测相比,峰值平均误差小于等于25%;双拟法积分位移发生严重偏离,与函数形式和处理过程相关。永久位移求解采用高通滤波导致加速度低频成分缺失而无法得到永久位移;双拟法积分位移与实测相比吻合较好,两地震荷载中误差分别为7%和5%;偏转对动态位移求解可靠性影响较小,但对永久位移影响严重,双拟法呈现发散而失真。试验方法与结论,对认识加速度积分位移求取土体剪应变的可靠性和合理选取数据分析方法具有重要科学价值和指导意义。

基于熵权和物元分析的矿山安全避险“六大系统”可靠性评价

为了更加准确合理地评价"六大系统"的可靠性等级,运用熵权法与物元分析理论建立了"六大系统"可靠性评价模型。基于"六大系统"的组成成分,提出了影响"六大系统"可靠性的32项指标,采用物元变换理论构建"六大系统"可靠性评价的物元体系,计算单个待评估指标与设定评价等级的相关度,然后利用熵权法确定待评估指标的权重,最后根据待评估指标与设定等级的综合相关度确定"六大系统"的可靠性级别。研究结果表明:该方法综合考虑了各项评估指标对评价体系的影响,评价结果与实际情况相符,能够准确、客观地反映"六大系统"的建设情况。

北京奥运会场馆供电可靠性分析研究

奥运场馆及配套服务设施的用电要求有高安全可靠性的供电来保障。介绍了奥运场馆的负荷分类及供电可靠性要求,安全性评价分析原则,以及采用主、配网一体化研究方法将奥运场馆供电与输电网、高压配电网、中压配电网组织到一起进行的整体可靠性分析,并依据"1 N"的安全供电理念,对奥运场馆供电电源路径进行了分析。研究结果是成功的,有参考和借鉴意义。

空管自动化系统软件可靠性的模糊综合评价

针对中国民航空管信息处理量爆炸式增长导致空管自动化系统软件可靠性降低的问题,提出了采用模糊综合评价法对软件可靠性进行评估的方法.对影响空管自动化系统软件可靠性的因素进行了分析,构建了系统软件可靠性的指标体系,采用层次分析法和物元分析法相结合的方式对各因素进行了权重的确定,并运用模糊综合评价法对软件可靠性进行了评估.实例分析及计算结果表明,该评估方法具有一定的有效性和可操作性,能够客观准确地评估空管自动化系统软件的可靠性.

安全仪表系统在锅炉保护中的设计与实现

为满足安全仪表系统在某国外电厂保护系统的应用需求,提出了一种锅炉保护系统(BPS)的设计方案。该方案采用危险和可操作性方法确定BPS所需的整体安全性等级,按照IEC国际标准确定BPS中控制器及仪表的冗余性,选用可靠性框图法校验BPS的危险失效概率,并结合校验结果对BPS系统进行修正。实践表明,该设计方案能有效提高锅炉保护系统的可靠性,同时避免过度冗余。

综合强度指标法确定复合地基承载力的分项系数研究

本文根据综合强度指标法计算复合地基承载力的计算公式 ,分别采用不完全的可靠性分析方法和完全的可靠性分析方法 ,对柔性桩复合地基承载力按概率极限状态设计的分项系数进行探讨 ,并对各分项系数进行敏感性分析。