不同墩高下连续刚构桥抗震性能分析

以某大跨连续高墩刚构桥为依托,采用Midas/civil软件建立仿真模型,通过时程分析方法研究双肢薄壁墩参数在地震响应下对高墩连续刚构桥抗震性能的影响。以桥墩高度为主要参数,以模型阵型频率、桥墩墩顶、墩底位移及内力变化三个方面对其抗震性能进行评价。研究结果表明,随着其中一个桥墩高度的增加,桥梁频率不断减小,矮墩墩底及矮墩主梁根部出现内力最大值。随墩高的增加,矮墩内力越来越大,高墩内力逐渐减小。     

基于F-R-M法的刚构-连续梁桥施工期结构强度风险分析

为了解决刚构-连续梁桥施工过程中的风险问题,提出了一种神经网络与有限元结合的定量风险分析方法（F-R-M法）。以八盘峡黄河特大桥为工程背景建立有限元模型,运用参数敏感性分析确定出最不利施工阶段的结构强度主要风险随机变量,然后以蒙特卡洛原理为基础,通过径向基（RBF）神经网络计算结构失效概率,最后对桥梁施工风险进行定量分析。结果表明:该桥在最大悬臂状态下,结构应力仿真次数超过 1 000 万次时,梁体在最大悬臂端应力失效概率仅约为 1.17×10-5,失效概率极低。基于参数敏感性的F-R-M法可以快速、较高精度地对高速铁路刚构-连续梁桥施工期结构强度风险进行定量分析。     

连续刚构桥合拢状态分析

连续刚构桥作为超静定结构,合拢顺序的不同,必然影响到成桥结构的内力以及位移,尤其是多跨连续刚构桥.以云南某连续刚构桥为例,采用Midas/Civil软件建立仿真模型,考虑成桥阶段的累积位移以及内力,确定合理的合拢顺序,并以此考虑不同的合拢温度.以合拢顺序与合拢温度为变量,以竖向位移与结构次内力为目标,对结构进行多方位分...     

双肢薄壁墩系梁对连续刚构桥抗震影响分析

连续刚构桥在我国西南地区的应用越来越广泛,以高墩连续刚构桥为研究对象,以双肢薄壁墩系梁间距为主要参数,分析桥梁振型频率、墩顶位移、墩顶内力以及墩底内力在地震响应下评价桥梁的抗震性能和纵桥向系梁对刚构桥稳定性的影响.结果表明:在地震响应下,对于纵桥向系梁间距为21.7 m最为合适.     

基于ERA/AHP-BN的葛洲坝枢纽水域通航风险建模研究

葛洲坝通航扩能工程是顺利推进长江经济带发展战略的重要举措,但枢纽水域施工期的通航风险不容忽视。为量化该枢纽水域施工期的通航风险,针对葛洲坝枢纽水域施工期通航风险因素的不确定性和依据专家知识推断贝叶斯网络中条件概率表时存在的个体推断信息缺乏完备性等问题,提出了一种基于证据推理/层次分析法和贝叶斯网络的葛洲坝枢纽水域施工期通航风险建模方法。首先,利用证据推理/层次分析法提取葛洲坝枢纽水域施工期的风险因素,建立了葛洲坝枢纽水域施工期的通航风险推断信息机制。其次,依据风险推断信息机制建立了基于贝叶斯的葛洲坝枢纽水域施工期通航风险评价模型。最后,利用专家知识量化枢纽水域施工期风险因素的发生概率并分析了风险因素。     

基于CDR的典型大跨梁桥施工全过程抗震安全评价

为减小施工桥梁的地震损失,基于桥梁在施工过程中发生地震损伤和破坏的现实,以3座典型大跨悬臂施工连续梁桥为对象,在分析地震需求和抗震能力的基础上,采用能力需求比(CDR)法,研究大跨梁桥施工全过程的抗震性能和抗震安全性。研究结果表明,在悬臂施工全过程中各构件各部位的能力需求比均大于2.5,悬臂施工全过程结构抗震安全;抗震易损的部位分别位于墩底、桩顶和1号-GPZ(KZ)3SX支座;最小能力需求比集中于8号梁段、9号梁段、边跨合龙、中跨合龙和桥面施工等阶段;抗震设计应在施工的维度上,重点关注地震风险相对较大的施工阶段,确保抗震安全。     

沿海高速公路风险评价体系构建

沿海高速公路建设面临地质条件复杂,气象灾害多样、工程类型多等困难,针对其风险评估工作多而繁杂的实际情况,以浙江沿海疏港高速公路为工程背景,选择道路工程、桥梁工程和隧道工程为研究对象,在其中筛选提炼出软土路基区、人工海岸区、跨海湾特大桥、水底隧道等作为评价对象,分析了在沿线地质条件及气象条件下,不同评价对象在施工期和运营期可能面临的各种风险因素,选择其中的主要风险因素,构成多级评估对象,搭建了沿海高速公路风险评价的体系,并且说明了所采用的评估方法和评估流程,并介绍了所采用的风险概率和风险后果等级标准。构建沿海高速公路风险评价体系能为我国的类似工程提供了借鉴。     

地震诱发储罐火灾多米诺效应的动态定量风险评估方法研究

为评估地震对化工储罐区可能造成的火灾多米诺效应的风险，提出了一种基于蒙特卡洛模拟和矩阵计算的动态风险评估方法。该方法考虑了时空演化过程的不确定性和协同效应，可用于多个储罐着火的主要事件场景和高级别多米诺传播的复杂情况，能够得到可能发生的主要事件场景及其发生概率、储罐群全过程失效概率、特定主要事件场景演化细节，进而指导制定更具针对性的应急管理措施。通过案例分析了不同地震和储罐条件，以及多米诺级别对储罐群多米诺失效概率的影响，验证了该方法的有效性，该方法可为多米诺效应的风险应急管理提供理论依据。     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。     

平行钢丝吊索强度安全性分析与评估

评估不同断丝数目时吊索的安全性能.在对某大跨径钢管混凝土拱桥三维有限元实体模型仿真分析的基础上,以拉索在恒载及汽车活载作用下的拉力安全系数为拉索失效判据,建立拉索失效功能函数.确定拉索失效功能函数中各参数的概率分布,采用Matlab计算软件生成各参数的随机样本,进而通过编程实现功能函数的计算机求解.采用Monte-Carlo法(蒙特卡洛法)评估吊索在不同损伤程度时的强度安全概率,计算各工况下吊索强度可靠性指标值并推导出吊索失效的临界断丝数.结果表明,吊索失效概率随断丝数的增加而急剧增大,吊索强度安全可靠性指标值随断丝数的增加近似呈线性衰减趋势.确定吊索失效的临界断丝数对吊索宏观检查和评估具有较大的工程实用价值.     

基于SPA法的盾构隧道施工邻近桥梁安全评价*

为实现盾构隧道施工邻近桥梁安全评价,基于大量的文献研究和工程实践,从地质水文条件、盾构施工参数、隧道工程条件、桥梁自身条件和组织管理风险5方面构建涵盖16个因素的评价指标体系,并确定各指标的分级标准,提出1套基于集对分析理论（SPA）的安全评价方法;通过构建各指标等级间的联系度隶属函数,基于G1-CRITIC法确定综合权重,计算出加权平均联系度从而得到桥梁的安全评价等级,并通过蒙特卡洛法确定敏感性因素;以5座被下穿桥梁为例,对其进行安全风险评价和敏感度分析。结果表明:京秦铁路桥和刘家碾桥为中等风险,三元桥为低风险,北苑桥和万丰桥为极低风险;由敏感度分析得出盾构隧道下穿桥梁工程对隧道平曲线半径和地质复杂情况2个因素较为敏感,研究结果可为施工前期盾构的选型和地质适应性研究提供依据。     

链式风险评估方法研究及工程应用

为解释工程中各类风险事件间存在的关联机理,将风险事件间的关联关系提炼为链式结构,给出了工程链式风险评估的整套流程和方法。以内罗毕国家公园特大桥施工期生态、灾害、安全风险全过程风险评估为例,阐明了该方法的应用过程,并与独立风险评估方法进行了比较。研究结果表明:链式风险评估方法计算量较大,评估步骤较为繁杂,当风险事件数量较大时其可操作性较差;当对某几项风险极为关注时,对其进行小范围的链式风险分析可使评估结果更加真实全面。 工程链式风险评估方法具有可行性和适用性。     

极端海况下海洋石油结构的风险评估

根据中国海上石油工业缺乏独立的风险评价体系的现状 ,笔者对极端海况进行了环境荷载的联合概率分析 ,利用随机模拟技术 ,求解结构的失效概率 ,提出结构失效分析的新方法 ,并利用DNV提供的历史数据 ,对结构失效的后果做了适当分析。以埕北 12 C井组平台作为实例 ,对平台甲板高程 (AirGap)失效分析进行了实例计算。结果表明 ,使用多维联合极值分布理论及相应的求解方法 ,是离岸工程结构物风险评估的重要手段。     

贫数据条件下海底电缆故障概率评估方法*

为解决贫数据引起海底电缆失效概率评估的不确定性影响,实施有效的海底电缆故障风险管理,提出1种耦合模糊集理论、层次贝叶斯分析（HBA）和贝叶斯网络的海底电缆失效概率评估方法,识别海底电缆失效致因因素,梳理各因素之间的关联关系,并采用贝叶斯网络(BN)构建海底电缆失效模型;根据数据源特点将电缆失效因素分为数据完全缺失和具有稀少的先兆数据,采用模糊集理论(FST)计算完全没有可用数据的失效致因发生概率,通过HBA估计有稀少数据失效致因的发生概率;以失效致因发生概率为输入,通过贝叶斯网络实现海底电缆失效概率的动态评估。研究结果表明:FST-HBA-BN方法可以解决基本风险因素的数据稀缺问题,量化评估海底电缆失效概率,研究结果可为贫数据条件下的电缆失效风险管理提供支撑。     

Uncertainty reduction for improved mishap probability prediction: Application to level control of distillation unit

At all levels, the understanding of uncertainty associated with risk of major chemical industrial hazards should be enhanced. In this study, a quantitative risk assessment (QRA) was performed for a knockout drum in the distillation unit of a refinery process and then probabilistic uncertainty analysis was applied for this QRA. A fault tree was developed to analyze the probability distribution of flammable liquid released from the overfilling of a knockout drum. Bayesian theory was used to update failure rates of the equipment so that generic information from databases and plant equipment real life data are combined to gain all available knowledge on component reliability. Using Monte Carlo simulation, the distribution of top event probability was obtained to characterize the uncertainty of the result. It was found that the uncertainty of basic event probabilities has a significant impact on the top event probability distribution. The top event probability prediction uncertainty profile showed that the risk estimation is improved by reducing uncertainty through Bayesian updating on the basic event probability distributions. The whole distribution of top event probability replaces point value in a risk matrix to guide decisions employing all of the available information rather than only point mean values as in the conventional approach. The resulting uncertainty guides where more information or uncertainty reduction is needed to avoid overlap with intolerable risk levels.     

基于子集模拟的埋地管道失效概率评估

对失效概率的评估是管道系统风险评价的核心内容,针对目前对埋地管道失效概率问题研究的不足,采用子集模拟方法（SS）建立埋地管道失效概率的定量评估模型以及参数敏感度模型,并对随机变量进行敏感分析。研究结果表明:子集模拟能利用少量样本定量计算出管道失效概率,有效弥补了管道结构可靠性模型中的不足;在管道运行中期,工作压力、腐蚀速率、管道壁厚和屈服强度是对管道失效概率影响较大的4个因素,而腐蚀因素在管道运行后期成为对系统失效概率影响最大的因素。     

A new pre-assessment model for failure-probability-based-planning by neural network

At present, the prediction of failure probability is based on the operation period for laid pipelines, and the method is complicated and time-consuming. If the failure probability can be predicted in the planning stage, the risk assessment system of gas pipeline will be greatly improved. In this paper, the pre-laying assessment model is established to minimize risk of leakage due to piping layout. Firstly, Fault Tree Analysis (FTA) modeling is carried out for urban natural gas pipeline network. According to expert evaluation, 84 failure factors, which can be determined in the planning stage, are selected as the input variables of the training network. Then the FTA model is used to calculate the theoretical failure probability value, and the failure probability prediction model is determined through repeated trial calculation based on BP (Back Propagation Neural Network) and RBF (Radial Basis Function), for obtaining the optimal network parameter combination. Finally, two prediction models are used to calculate the same example. By comparing our pre-assessment model with the theoretical prediction consequences of the fault tree, the results show that the error of RBF prediction model can be close to 3%, which proves the validity and correctness of the method.     

城镇燃气管道动火作业安全评价

针对城镇燃气管道动火作业的高危险性,为保障生命财产安全,提出一种基于未确知测度的安全评价方法。首先,从动火施工作业的前、中、后3个阶段对整个作业过程进行安全分析,并基于作业的前阶段建立安全评价体系。然后,引入未确知测度模型,将因素的量化值与测度函数结合得出测度评价矩阵,采用变异系数法处理评价矩阵,确定各危害因素的客观权重。最后,根据测度评价矩阵与因素权重得出动火作业的安全等级,并对危害因素进行排序。实例结果表明:应用该方法能有效地确定出城镇燃气管道动火作业的安全等级,对于不安全的施工作业,可根据排序确定高危险因素,并采取措施降低其危险性,提高整个动火作业过程的安全性。     

城镇燃气管道第三方施工损伤风险评价方法研究

针对第三方施工对城镇燃气管道的不利影响,提出一种半定量风险评价方法。首先,基于“人—机—环境—管理”系统确定失效因素,利用G2赋权法对因素赋权,并引入物元模型分析失效可能性;然后,建立喷射火焰、闪火和蒸气云爆炸的数学模型计算管道泄漏的伤害面积,确定失效后果等级;最后,根据API 581中的风险矩阵得出燃气管道第三方施工破坏风险等级。实例分析表明,该方法兼具定性评价与定量评价的优点,能更加准确有效地进行风险分析,确定风险等级。     

Research on flood risk analysis and evaluation method based on variable fuzzy sets and information diffusion

Floods have become increasingly alarming worldwide. Flood risk management in terms of assessing disaster risk properly is a great challenge that society faces today. Natural disaster risk analysis is typically beset with issues such as imprecision, uncertainty, and partial truth. There are two basic forms of uncertainty related to natural disaster risk assessment, namely, randomness caused by inherent stochastic variability and fuzziness due to macroscopic grad and incomplete knowledge sample. However, the traditional probability statistical method ignores the fuzziness of risk assessment with incomplete data sets and requires a large sample size of data. The fuzzy set methodology is introduced in the area of disaster risk assessment to improve probability estimation. The purpose of the current study is to establish a fuzzy model to evaluate flood risk with incomplete data sets. The present paper puts forward a composite method based on variable fuzzy sets and information diffusion method for disaster risk assessment. The results indicate that the methodology is effective and practical; thus, it has the potential to forecast the flood risk in flood risk management. We hope that by conducting such risk analysis, the impact of flood disasters can be mitigated in the future.