岩溶区燃气管道致灾概率分析： 基于易损性-灾害系统集成视角

为科学评估岩溶区燃气管道的致灾可能性，基于灾害系统理论从孕灾环境活跃性、灾害因子风险性、承灾体脆弱性多重维度全面分析致灾事件体系，结合贝叶斯网络的信念传播更新优势逐层推算致灾事件的危险概率；结合易损性与可靠度分析理论，立足于有限元模拟结果和聚乙烯管道特性构建数理模型，从灾害损伤强度和抵抗灾害能力两者的交互作用视角综合核算管道的易损概率，创新“事件危险性+管道易损性”的致灾概率研究范式并开展实例分析。研究结果表明：基于易损性-灾害系统集成视角开展致灾概率分析有利于立足系统性视角科学测度致灾事件的危险概率，同时准确评估管道抗外载能力对致灾过程的重要影响；ZJ岩溶区段燃气管道的致灾概率为0.9 692×10-3，属于不可接受等级，需根据成本与效益对岩溶发育程度、管道安全水平、灾害演化趋势等开展持续监测与科学评估。     

纵向裂缝对隧道钢筋混凝土衬砌结构影响的试验

基于荷载 结构模型,开展了钢筋混凝土衬砌的加载试验.通过分析钢筋混凝土衬砌加载过程中结构的变形和裂缝展开规律,获得了纵向裂缝深度与结构转动刚度的关系曲线,提出了单一裂缝情况下钢筋混凝土衬砌的计算模型.该模型根据连接弹簧单元来模拟衬砌裂缝,弹簧单元的参数根据衬砌结构试验结果和理论分析确定.通过该模型得到的承载安全系数可以评价带裂缝衬砌是否需要进一步加固,对实际隧道工程具有指导意义.     

应用CF和Logistic回归模型编制滑坡危险性区划图

根据地理信息系统(GIS),以滑坡发生确定性系数(CF)和Logistic回归模型编制贵州省滑坡灾害区划图,其主要步骤为:应用历史滑坡灾点面积和滑坡致灾单因子子集面积计算CF,由此确定主要的滑坡致灾因子;应用Logistic回归模型、地理信息系统(GIS)空间分析工具和统计软件SPSS寻求最合适的模型描述灾害是否发生(因变量)与致灾因子(自变量)之间的关系;计算研究区域内各单元的滑坡概率,划分危险性等级,绘制基于GIS的贵州省滑坡灾害区划图;最后,用历史灾害分布数据检验滑坡灾害区划图.研究结果表明:根据区划图,贵州省可分为4个区域,即低危险区、中等危险区、高危险区和极高危险区;对贵州省的危险性分区合理,结合CF与Logistic回归模型编制滑坡灾害区划图的方法有效.     

高温季节现浇薄壁结构早期致裂机制研究

混凝土渠道衬砌属于薄壁结构,在施工过程中,因受外界温度和湿度影响,极易产生裂缝,导致渠道渗漏增加,输水效率降低.为减少开裂概率,提高衬砌整体稳定性,采用理论与数值模拟相结合的手段,以南水北调中线某衬砌渠道为研究对象,借助于ANSYS商业软件进行二次开发,首先计算了夏季浇筑混凝土的应力场,得知衬砌温度裂缝发生的位置在两侧渠坡中部靠上位置,衬砌底板承受较小的拉应力,模拟结果与实际相符.采用改善混凝土抗裂性能和分缝分块的防裂措施则可降低开裂概率,提高抗裂安全裕量,该结论可为渠道施工设计提供理论依据.     

引信故障树底事件失效概率的计算方法

故障树底事件失效概率的确定是故障树定量分析的一个关键,该文的目的是建立底事件失效概率的计算方法,主要论述了根据产品的结构特点和试验结果,通过专家评议和数理统计方法计算故障树底事件失效概率的思想和方法。这种方法在实际应用中得到了满意的效果。     

裂缝对公路隧道二次衬砌结构耐久性影响及其模糊评价

公路隧道混凝土二次衬砌结构裂缝的出现是不可避免的,而裂缝的出现将迅速的加快其腐蚀劣化过程。本文首先对隧道衬砌构件裂缝的成因及其对衬砌结构耐久性的影响进行了分析。鉴于裂缝对衬砌结构的耐久性影响具有模糊性的特点,论文分别建立了用于计算评价衬砌表面裂缝宽度、长度、方向和密度等因素对衬砌结构耐久性损伤的模糊隶属度函数。然后结合某次静力实验裂缝观测、统计结果,根据建立的隶属度函数对裂缝诸因素的隶属度进行了计算,并运用最大隶属度原则对裂缝对衬砌结构耐久性的影响程度进行了模糊综合评价。     

公路隧道裂缝处治技术

裂缝是公路隧道衬砌结构中最常见的病害之一,严重影响隧道安全使用和衬砌承载力。对运营公路隧道随机衬砌裂缝进行统计,得出不同部位裂缝分布规律。本文分析了武都隧道裂缝形成原因,重点介绍了裂缝处治技术——封闭裂缝注胶,然后粘贴碳纤维布。最后,对该技术在公路隧道裂缝病害处治中的应用前景做出展望。     

基于模糊集合理论的液压缸故障树分析方法研究

文章针对汽车起重机液压缸故障,建立了一个比较完整的故障树;针对液压缸故障树分析时存在底事件故障概率获取不足的特点,将模糊集合理论和专家判断法引入故障树分析法(fault tree analysis,FTA)中,使故障树具有处理模糊信息的能力;在对故障树进行传统定性分析的基础上,将底事件发生概率的可靠性数据与通过模糊计算获得的模糊概率相结合进行故障树定量分析。结合某型号汽车起重机实例数据进行分析,估计出了故障树子树顶事件的模糊故障概率及其各底事件的重要度。     

基于二维Archimedean copula函数的热带气旋风雨联合概率分析

热带气旋是典型的多致灾因子事件，探究各致灾因子间的关系可为热带气旋综合危险性评估等研究奠定基础。该研究选取1951—2015年热带气旋登陆中国时最大风速(MWS)和总降雨量(TP)两个致灾因子，构建两者的边缘概率分布，并基于二维Archimedean copula函数构建两者的联合概率分布，分析了联合概率分布特征以及在MWS已知条件下TP的条件概率特征。其中，最优的边缘概率分布和copula函数通过5%置信度的K-S检验和离差平方和最小法(OLS)确定。研究发现：MWS和TP分别符合Weibull和Gamma分布，最优连接函数为Gumbel copula,风雨致灾危险性同时强(弱)的台风发生概率要高于仅单个致灾因子强的台风；台风风速已知，则风速越大，最可能发生的TP越大。若将TP∈[1 000, 2 000]×10⁸ m³定义为台风强降雨，当MWS小于等于60 m/s时，风速越大，强降雨发生概率越大；当MWS大于60 m/s,在达到该阈值前，风速越大强降雨发生概率越大，在超过该阈值后，风速越大强降雨的发生概率越小。对于任意TP,均存在MWS阈...     

蓄意致灾情景下的应急信息策略

蓄意致灾事件的应急决策往往是在信息不对称的复杂情景下进行的,研究应急信息策略对辅助应急决策具有重要意义。该文考虑蓄意致灾者和应急决策者的决策相互作用,建立动态不完全信息博弈模型描述双方冲突,讨论了资源约束和信息成本对均衡的影响,并利用基于主体的仿真进行了验证。结果表明:信息策略在很大程度上影响致灾者的行动选择;应急决策者通过合理的策略隐藏关键信息,能够有效降低期望损失。应急决策者可以通过"情景—学习—应对"的决策模式获得最优策略,实现对蓄意致灾事件的有效诱导和干预。     

如何防止渠道混凝土衬砌产生裂缝

分折了农田输水渠道混凝土衬砌产生裂缝的主要原因，并提出了相应的防止裂缝产生的办法。     

基于性能的重力坝随机地震反应概率特征

基于概率分析方法,对水工重力坝动力反应参数进行了随机描述,提出了重力坝随机地震反应的概率特征分析方法,并得到了其概率分布特征和规律．首先统计分析了国内典型重力坝场区地震危险性资料,得出了场区水平地震加速度与年超越概率的近似关系式,为概率地震反应计算提供了基础;然后,以一定数量的强震波为随机动力输入。以工程中较为关注的动力特征响应量为工程反应参数,按照非线性动力响应分析、不同烈度下动力反应参数最值统计规律和概率分布特征假设检验以及工程反应参数的年超越概率这3个层次进行重力坝的概率地震反应及其概率特征分析．结果表明：在设计关心的地震强度范围内,以水平地震加速度表征的地震危险性曲线近似服从幂指数关系：经检验,选定的重力坝工程反应参数服从对数正态的概率分布特征;计算得到的年超越概率曲线可以合理评估重力坝在地震中发生各种破坏的可能性．     

强震作用下运营隧道裂损衬砌动力响应分析

运营隧道由于地质因素、施工因素与地下水因素造成衬砌结构带裂缝工作。在地震力作用下,带裂缝的衬砌的安全性难以保证。基于隧道衬砌结构裂损的不同位置和裂缝不同深度的考虑,建立了三维数值有限元模型,采用时程分析的方法研究了衬砌的动力响应。研究表明:①在地震力作用下,隧道衬砌受往复拉压作用;在剪切波作用下,最大弯矩、轴力发生在隧道横截面"X"位置;②带裂缝衬砌在地震力作用下,纵向裂缝处混凝土应力集中,主筋拉应力增大,其他位置内力与完好衬砌响应相同;③随着裂缝的位置不同,对隧道安全性的影响不同,影响顺序由大到小依次为225°、315°、270°;④衬砌初始裂缝深度越深,在地震作用下应力集中情况越严重。     

砂轮动态磨粒的概率统计数学模型

为了揭示磨粒与工件的微观作用机理,预测磨削弧区的动态磨粒数目,采用概率统计的方法对磨削弧区的动态磨粒进行研究,建立了动态磨粒的切入深度、接触磨粒和切削磨粒的概率统计数学模型.分析磨削加工参数对接触磨粒概率和切削磨粒概率的影响,分析表明接触磨粒和切削磨粒的概率随着磨削深度和进给速度的增大而增大,随着砂轮线速度的增大而减小.动态磨粒的概率统计数学模型为深入分析磨削力、磨削热、热量分配比和温度场的数值计算与仿真奠定基础.     

Interval Fault Tree Analysis of Excavator VariableFrequency Speed Control System

In consideration of the uncertainty of basic events failure rate and lack of probability statistical information in fault tree analysis（ FTA） of excavator variable-frequency speed control system, the interval theory was employed and combined with conventional FTA method. The basic events failure probabilities were described by interval numbers,and the interval operators of logical gates in FTA were deduced based on interval theory. Finally,the reliability assessment of excavator variable-frequency speed control system was done by interval FTA method. The result shows that the interval FTA method is suitable for the complex system with insufficient failure data.     

衰落信道下能量检测的性能分析

在认知无线电系统中,大部分的无线信道可以表征为NAKAGAM I衰落信道或莱斯衰落信道。针对NAKAGAM I衰落信道和莱斯衰落信道环境下的能量检测,分析了频谱检测虚警概率和漏检概率与信道模型参数之间的关系,比较了单用户检测和多用户合作检测性能,得到了虚警概率和漏检概率数学表达式,为能量检测器的设计提供了性能参考界。数值仿真结果表明,NAKAGAM I信道下,能量检测性能随衰落因子和平均信噪比的增大而改善;莱斯衰落信道下,能量检测性能随平均信噪比的增大而提高;多用户合作检测性能分别比单用户提高1~2个数量级。     

碳纤维布用于深埋隧道衬砌裂缝的加固效果

为评价公路隧道衬砌裂缝的碳纤维布补强效果,同时为类似隧道工程提供加固措施依据,利用有限元软件对裂缝补强效果进行了详细的计算分析。通过现场检测某深埋长大公路隧道交叉口段二次衬砌的开裂状况,从地质构造学角度分析裂缝成因表明:衬砌开裂是由于围岩地应力侧压力偏大,侧洞开挖后导致衬砌应力重分布而产生向拉应力超过混凝土抗拉极限强度而产生局部开裂。基于有限元理论对隧道开裂段加固前后衬砌结构的应力场及位移场进行了对比分析,同时分析了碳纤维布的变形状况。结果表明,当二次衬砌开裂后将碳纤维布粘贴于衬砌内表面,由于碳纤维布参与承担荷载,对混凝土衬砌受拉变形起约束作用,碳纤维作为抗拉材料能有效控制衬砌裂缝的扩展。     

黄土公路隧道衬砌开裂分析

衬砌开裂是黄土公路隧道普遍存在的病害。为了预防和处治衬砌开裂,保证黄土隧道结构的长期稳定性,针对甘肃省榆中县新庄岭黄土公路隧道衬砌开裂的病害特征,运用数值仿真、实测等手段分析了病害产生的机理和原因。结果表明,黄土浸水导致土体强度降低、变形增大,从而增大了围岩塑性区范围和变形压力,恶化了衬砌结构受力状况,使衬砌结构拱顶内侧及拱脚外侧被拉裂,进而使拱脚内侧被压裂。根据隧道病害状况,提出了采用环氧树脂嵌补及凿槽嵌入钢拱架法处治衬砌开裂的建议,为分析和处治黄土公路隧道衬砌开裂提供了依据。     

高速公路隧道边墙开裂下沉机理分析及处治措施

针对某运营高速公路隧道边墙下沉开裂破坏病害,通过现场调研、专项检测和数值模拟手段分析基岩遇水软化导致的病害发生机理,提出综合处治措施并现场实施。研究表明:①衬砌边墙纵向裂缝和结构下沉主要由基岩软化、承载力降低引起的水平作用力增加以及不均匀沉降导致;②地下水敏感围岩的隧道衬砌结构设计应设置仰拱。本案例采用的综合处治措施有效控制并成功处治了隧道边墙下沉开裂病害,可为类似工程病害整治提供参考和借鉴。     

焊接结构系统的疲劳可靠性分析

针对工程中常见的焊接结构,建立了一套完整的系统疲劳可靠性评价方法,包括主要失效模式识别,综合失效概率计算.提出了实现结构失效状态转移的间隙元法,在失效的节点间建立间隙元,用接触有限元模拟焊缝开裂面的受力状态,判断起裂源数量和开裂方向.考虑结构的疲劳损伤累积,运用全局疲劳寿命分枝约界法进行结构失效路径搜寻,用点估计法和区间估计法计算结构系统的失效概率.对100 t-22 m龙门起重机主梁焊接结构进行了分析,找出8条主要失效裂纹,并计算了系统的失效概率.