桥梁伸缩缝服役性能劣化的概率预警方法北大核心CSCD

为评估大跨桥梁的伸缩缝服役性能以确保其安全运营,提出了一种桥梁伸缩缝温致位移概率建模方法,在此基础上实现伸缩缝服役性能劣化预警。首先,基于正常服役状态下获取的长期监测数据对桥梁结构温度场及其伸缩缝位移的联合概率密度进行建模;其次,利用该模型对未知服役状态下温致伸缩缝位移的条件概率密度进行预测;最后,通过对比伸缩缝位移的实测值和预测概率密度评估其服役状态。采用某大跨斜拉桥的监测数据验证其有效性,结果表明:所提方法能有效建立结构温度场和伸缩缝位移的联合概率密度模型,且能准确预测温致伸缩缝位移的条件概率密度;其对伸缩缝服役性能劣化的预警能力亦优于传统方法。     

节段预制悬臂拼装梁施工安全风险评价

为了准确地对节段预制悬臂拼装梁的施工过程进行安全风险评价,对该类桥梁的施工提供有效借鉴,提出基于组合赋权的灰色聚类综合评价模型。首先根据该施工技术的工艺特点及相关规范,建立风险评价指标体系,利用G1法和C-OWA算子分别确定评价指标体系的主观权重和客观权重,并运用最小信息熵原理优化组合赋权,进一步利用三角白化权函数建立灰色聚类评价模型,确定风险综合评价值,最后依据风险测度界定范围判断施工安全风险等级。最后,运用此评价模型进行实例分析,并根据评价结果提出改进策略,同时验证了该模型的适用性和有效性,进而为该类桥梁施工安全风险管控策略的制定提供理论依据。     

基于投影寻踪聚类的供水管网地震韧性评估

为分级保障城市供水管网安全运行,基于韧性解析和管网震害机制,构建考虑管道物理属性、管外环境条件、管内水力功能等因素的供水管网地震安全韧性评估指标体系;引入投影寻踪方法对各指标进行线性投影,建立供水管网地震安全韧性评估的投影寻踪聚类模型,量化分析供水管网地震安全韧性水平并分级,确定各管段地震安全韧性等级及排序;应用评估某供水管网,并将评估结果与动态分级法、谱系聚类法进行对比。结果表明:基于投影寻踪聚类的供水管网地震韧性评估模型可成功实现供水管网地震安全的韧性分级与排序,更全面地反映管材、接口形式等不同因素对供水管网地震安全韧性的影响程度。     

桥梁安全状态评估有限元模型修正方法

桥梁结构的长期健康监测和安全状态评估需要一个能真实反映结构静动力特性的有限元(FEA)模型,而初始有限元模型与实际结构往往存在误差。提出一种有限元模型修正方法:首先进行环境激励测试,然后用随机子空间(SSI)识别,最后用粒子群算法(PSO)进行优化。以一座模型斜拉桥为例,利用布置在桥梁上的拾振器,测试环境激励下的桥梁的振动信号;采用SSI法对测得的信号模态识别,并用PSO修正有限元模型。结果表明,经过修正,桥梁有限元模型的第1,3,4和5阶频率值与实测信号分析值的误差均减小,能真实反映结构的静动力特性,可用于桥梁安全状态评估。     

现役近海老龄平台延寿决策模型

为合理预测老龄平台的动态经济寿命,降低复杂不确定服役环境对平台的运营风险,建立老龄平台延寿决策综合模糊评判模型的结构流程。从影响平台服役状态的工程因素、结构因素、荷载因素和风险因素4个维度进行分析和调整,构建阶层结构;采用模糊理论建立正倒值矩阵,综合专家意见计算各因素权重;引入凹陷因子、裂纹因子、腐蚀因子以及冰荷载因子对影响因素进行合理量化,建立海洋石油老龄平台延寿决策评分准则;采用逻辑运算计算综合评分,建立老龄平台延寿决策参考表,进而依据该表确定平台延寿基准期;利用决策模型对2座海洋平台进行延寿决策,并将其结果与传统评判结果进行对比分析。结果表明,采用本模型能够更加精确地描述平台的动态经济寿命,为复杂不确定环境的老龄平台延寿决策提供一种新的计算思路。     

基于BWM—灰色聚类法的高校化学实验室风险评估

为科学处理高校化学实验室风险评估过程中的模糊性和灰色性问题,基于最优最劣法及灰色聚类法,构建高校化学实验室风险评估模型。首先,以事故致因24Model为基础,建立评价指标体系;其次,利用最优最劣法确定评价指标的权重,以降低指标赋权的主观性;最后,运用灰色聚类法评定实验室安全等级,并将该方法应用于某高校化学实验室的风险评估。结果表明：该方法有利于降低层次分析法中因繁琐的两两比较而导致的主观错误,评价结果更为合理有效。     

直觉模糊集TOPSIS在边坡地震稳定性评价中的应用

为准确评价岩土边坡地震稳定性,建立基于直觉模糊集逼近理想解排序(TOPSIS)法的边坡地震稳定性评价模型。首先综合考虑定量与定性指标,选取岩土体特征、新构造运动特性、坡高、坡角、年降水量、场地地震烈度等6个因素为边坡地震稳定性评价指标;然后针对定性指标与指标权重的模糊性,利用直觉模糊集对其进行表示,并结合TOPSIS构建边坡地震稳定性评价模型;最后利用模型对16处边坡地震稳定性进行评价,结果与实际相符。研究结果表明:基于直觉模糊集TOPSIS法的岩土边坡地震稳定性评价模型可用来处理指标权重和定性指标的模糊性,与突变级数法、属性数学、灰色聚类法、综合指标法、模糊因素法等方法相比,用其得到的评价结果更准确。     

供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局研究

为了提高管网地震监测点布局的准确性和合理性,基于管网微观水力计算模型和动态分级法,提出供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局模型。首先,利用管网微观水力计算模型计算管段流量的影响系数,构建管段的影响系数矩阵,并利用信息熵确定管段权重;其次,标准化处理影响系数矩阵,通过聚类迭代提出供水管网地震流量监测点优化布局的动态分级方法,对供水管网震后流量监测点进行优化布置分级评定;最后,根据工程实例进行方法实践,结果表明:供水管网中的管线分类较为科学合理,地震监测点在供水管网上分布也比较均匀,而且该模型在一定程度上消除了人为因素的影响,保障了震时管网的监控效果和日常建设的合理性。     

基于 K-means聚类算法的沥青烟电除尘器火花分析

为了保证沥青烟电除尘器的除尘效率、降低除尘设备的火灾风险,采用了K-means聚类的方法分析ESP放电信号。首先将ESP伏安特性曲线的二维空间进行了分割,确定了不同运行状态与聚类中心的关系,然后使用K-means聚类算法计算其聚类中心,最后根据当前ESP输入参数与各个聚类中心欧氏距离的关系,从而判断出ESP是否处于火花放电状态。仿真结果表明该方法可以准确地判断出所有火花放电信号。     

投影寻踪动态聚类模型及其在天然草地分类中的应用

投影寻踪聚类模型在多因素聚类分析中被广泛应用并取得了满意的效果,然而,该模型还存在如密度窗宽参数取值由经验确定等不足,有待改进提高.本文针对投影寻踪聚类模型的不足,首次把投影寻踪的思想和动态聚类方法结合起来,构造投影指标,提出了投影寻踪动态聚类新模型.新模型在整个运算过程中不需人为给定参数,聚类结果客观、明确,而且它还具有稳定性好、操作简便等特点.天然草地分类的实际应用表明,投影寻踪动态聚类模型切实可行,取得了很好的效果,在多因素聚类分析领域具有广阔的应用前景.     

基于模糊聚类的马氏链模型在交通事故预测中的应用

运用模糊聚类分析方法,借助于MATLAB软件,对中国31个地区交通事故的危害程度进行动态分类和综合评价。根据中国1999—2005年31个地区的交通事故4个指标和5个社会经济因素数据,把31个地区分为3类,即轻灾区、较重灾区、重灾区;其中浙江、福建与宁夏的交通事故危害严重,上海、北京与天津的交通状况正在好转,这与客观实际符合。根据模糊聚类的结果,求得交通事故状态转移概率矩阵,利用马氏链模型可预测未来31个地区的交通事故发展趋势。     

基于集值统计-灰色模糊理论的桥梁状态安全评价

基于桥梁状态安全评价的随机性和模糊性,将集值统计和灰色模糊理论相结合,构建了桥梁状态评价的指标体系。在综合分析了桥梁状态影响因素的基础上,建立了由内部因素、桥梁整体性能因素以及外界因素等6类一级指标以及20项二级指标所组成的桥梁安全评价体系。该模型的权重空间是通过专家组的评判,利用集值统计的方法确定的,随后通过计算获得各级指标的绝对权重。利用灰色模糊理论得到5类灰类,量化桥梁状态优劣的安全状态等级。结果表明,将这两种方法相结合对某钢筋混凝土桥梁进行评价,在评价过程中,计算简单,而且评价结果科学、精确,在实际应用中也很简便。     

NRS下多证据融合的混凝土桥梁耐久性评估模型

为准确评估混凝土桥梁的耐久性,提出基于邻域粗糙集(NRS)与D-S证据理论的评估模型。首先,根据混凝土桥梁的结构特征,构建耐久性评估指标体系,并建立起耐久性评估数据库;其次,结合数据库,采用NRS的上下近似定义,确定不同评估指标的基本信度分配,并基于各指标的综合权重构造证据折扣因子,实现对初始基本信度分配的修正;然后,通过D-S证据理论合成规则进行融合,得出耐久性状态等级命题的置信度,进而根据最大隶属原则确定耐久性状态等级;最后,以多座在役混凝土桥梁的实测数据进行算例验证。结果表明：利用该模型获得的耐久性评估结果与现场实测结果一致,相较于传统的评估模型,该模型不仅能更准确地评估混凝土桥梁的耐久性,而且,能通过置信度反映耐久性的劣化趋势,这可为混凝土桥梁的维修加固、养护提供参考依据。     

高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警研究*

为准确评估高海拔地区在役混凝土桥梁的安全状况,对后续的运营及维修加固提供可行方案,采用模糊物元可拓理论对高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警研究。首先分析混凝土桥梁结构特点及主要病害,结合高海拔地区特殊的地理环境对混凝土桥梁的影响,参考相关规范和高海拔地区桥梁安全事故的调研资料,确定出高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警指标体系;采用组合赋权法中的“乘法”集成法,将G1法确定的主观权重和变异系数法确定的客观权重相结合,确定安全预警指标的综合权重;基于物元理论和可拓集合理论建立高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警模型,运用模糊综合评判法确定桥梁的安全预警级别,判断出桥梁的安全状况,并给出相应的处理措施。最后通过实际案例,验证该方法的实用性和合理性。结果表明,该方法能够对我国高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警。     

基于组合赋权法的城市桥梁可靠性模糊综合评价

为评估城市桥梁的可靠性,预防桥梁发生安全事故,考虑到城市桥梁评估的多标准、多因素需求以及评估体系建立的复杂性、模糊性,结合城市桥梁结构特点及规范要求,建立桥梁结构可靠性综合评价指标体系,采用改进的层次分析法(AHP),通过1—9标度法和自然指数标度法构建判断矩阵,确定评价体系各级指标主观权重,通过熵权法(EWM)确定各级指标客观权重,组合2种方法对指标进行赋权。引入模糊理论,选取柯西分布隶属函数并围绕桥梁结构工程特点进行修正,再计算各级指标隶属度矩阵值;并以某桥梁结构工程实例验证构建的指标体系和计算方法。结果表明：结合行业规范和专家经验确立评价指标体系,在现有研究的基础上使用改进AHP方法并引入模糊理论,能够提高桥梁可靠性评估的客观性和准确性。     

基于Kohonen-SVM模型的驾驶行为险态动态辨识

对驾驶行为的危险状态进行动态辨识并提前预警是防止交通事故发生的重要手段。提出一种基于Kohonen神经网络和支持向量机(SVM)的驾驶行为险态动态辨识方法。基于国内外相关研究,选取油门、方向盘转角、刹车、离合、X轴速度、Y轴速度、X轴加速度、Y轴加速度、发动机转速作为驾驶行为状态指标。应用Kohonen神经网络对9个指标组成的向量进行非监督聚类。用聚类结果组成的时间序列表示驾驶员行为指标的动态变化特征并以此作为输入,通过训练SVM实现驾驶行为险态辨识,解决了高维指标数据监督聚类困难和险态识别的静态性问题。最后,采用驾驶模拟器进行试验设计,对方法的有效性进行验证。以8个危险场景作为诱发驾驶行为险态出现的刺激,10个被试共产生8 400组识别序列,选取600组标识为险态的时间序列进行验证。结果表明:该模型的驾驶行为险态识别正确率为82.22%。不同被试的正确率差异控制在6%以下,表明此模型具备一定的泛化能力。     

采空区不良效应下桥梁桩基的风险评价

在工程实践中,采空区不良效应对桥梁桩基风险影响的评估,需要有进一步的创新方法和更完善的措施,既能准确地评价风险影响,又可以为桥梁基础施工提供保障,成为施工阶段桥梁风险评估的一个新的研究方向。结合某高速公路采空区桥梁桩基的风险估测,采用基于MIDAS/GTS的有限元程序,建立有限元数值模型,通过对煤层未开采直接进行桥梁桩基加载状态沉降、煤层未开采直接进行桥梁桩基加载状态应力、自重应力作用下煤层开采状态采空区沉降、自重应力作用下煤层开采状态采空区应力、采空区注浆回填后桥梁桩基加载状态沉降、采空区注浆回填后桥梁桩基加载状态应力等的分析,得出不同条件下的影响结果,并提出了有效的风险控制策略。研究表明,该评价方法减少了影响桥梁桩基础施工的不安全因素。     

基于Vague集-可拓模型的断层富水区桥梁运营安全评估

为了探究断层富水区复杂地质环境对桥梁运营安全状况的影响并科学合理做出评估,从富水性特征、地质构造、桥梁结构参数、运营监测和安全管理5方面出发构建断层富水区桥梁多层次评估指标体系,将含有语言变量的Vague集设计主观权重与简洁高效的EW法设计客观权重相结合,并通过距离函数优化分配系数优化组合赋权,基于物元可拓理论建立断层富水区桥梁运营安全状态综合评估模型并应用于甘肃省某座桥梁实例中,引入安全性级别变量特征值确定评估桥梁的安全等级。研究结果表明：待评桥梁安全等级为Ⅱ级,运营状态比较安全,评估结果与现场情况基本相符,验证其评估模型的客观性与适用性。研究结果可为此类区域桥梁的加固养护提供决策依据。     

矿岩可崩性的可拓聚类预测研究

将可拓工程方法与聚类分析相结合,以矿岩的可崩性等级和影响因子构造经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立了可拓聚类预测的简单物元模型.通过与RQD法,RMR法,MRMR法以及Q系统分级法的矿岩可崩性分级评价结果相比较,可拓聚类预测方法所获得的结果与其他评价方法的结果具有一致性,说明该方法的可行性.可拓聚类预测结果具有不仅反映事物从属级别的绝对性,而且还能反映其相对性的优点.     

火灾后混凝土桥梁高温场优权评判方法与安全评价

为了更准确地评价火灾后混凝土桥梁的安全服役性能,建立了高温场结构响应模式,研究了模糊理论和相对隶属度.以现有火灾场模糊综合评判方法为原型,引入指数建立指数隶属度,调整样本宽度以达到优化权距的目的,提出了优权评判方法,对工程算例进行了分析,验证了其评判精度,并对其进行了安全评价.研究表明,该方法能有效缩小温度的判定差距,减小多种方法对火灾场温度推测数据之间的离散程度及方差分布.在火灾后桥梁服役功能安全评价方面,优权评判方法相对于其他方法所得到的计算值更接近目标值,优权评判方法适合于火灾高温场的测区温度判定、灾后结构变形的评价及服役功能的安全评价.