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供水系统地震可靠性分析

作　者: 李昕
导　师: 周晶
学　校: 大连理工大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 地下供水管线管-土相互作用有限元模型可靠性分析连通性分析服务性分析关键路径分析神经网络预测模型
分类号: TV312
类　型: 博士论文
年　份: 2000年
下　载: 539次
引　用: 20次
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内容摘要

多次震害表明，生命线工程的损坏会造成严重的次生灾害，因此生命线地震工程作为地震工程一个分支，越来越受到各国学者的重视。本文研究了城市供水系统地震可靠性。不仅对管道单体受地震荷载作用下的反应进行了分析，并对供水管网系统震后运行状态进行了评估。本文总结了供水系统研究的步骤和方法，并对新的预测模型进行了探讨。第一部分工作包括分析管道在地震行波作用下的反应和确定单根管道地震可靠度。运用规范方法对供水管道进行抗震设计不能完全反映管-土间在动荷载下复杂的相互作用影响。本文使用有限元方法，土体采用等价线性粘弹性模型，管-土交界面用Goodman单元模拟，对管道进行动力时程分析，并与拟静力分析方法结果进行了比较。对可能影响管道地震反应的多种因素进行了分析。因为土体材料特性、管体材料和管道接口材料强度的不确定性影响，对管道进行可靠度分析是合理的。本文介绍了根据震害调查数据回归的统计经验法，并利用基于可靠性理论的单因素分析法和多因素分析法确定管道地震可靠度。第二部分工作是基于单体分析结果，采用蒙特卡罗方法评价供水管网系统的运行状况和可靠性水平。首先建立供水管网系统分析简化模型。然后以图论知识和模糊数学理论为基础，计算管网各节点的连通概率，定性评价管网运行状况。采用Newton-Raphson迭代法对供水管网进行水力计算，得到管网各节点的服务性概率，定量评价管网运行状况。利用模糊综合评判技术确定管网系统关键路径；利用加权评判法研究了水源的影响；建立多因素影响模型，确定管网系统关键路径。第三部分是基于神经网络技术建立管道地震反应分析和系统连通性分析预测模型。神经网络技术近年在多类领域得到广泛应用，本部分简介了神经网络基本知识和BP网络模型。并在此基础上建立预测管道地震反应和系统连通性分析模型，对快速预测震后管网系统运行状况进行了尝试。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-29
  第一节地下管线工程简介  10-15
  第二节供水管线系统分析方法  15-22
  第三节本文的主要工作  22
  参考文献  22-29
第二章供水管道单体分析  29-49
  第一节规范法  29-34
  第二节管道动力时程分析  34-39
  第三节拟静力方法分析  39-41
  第四节不同计算模型结果的比较分析  41-47
  第五节结论  47-49
    参考文献  47-49
第三章供水管道地震可靠性分析  49-74
  第一节前言  49
  第二节统计经验法  49-52
  第三节单因素分析法  52-58
  第四节多因素分析  58-74
    参考文献  72-74
第四章供水管网系统连通性分析  74-91
  第一节供水管网简化模型  74-76
  第二节蒙特卡罗方法  76-77
  第三节图论理论求解管网系统连通概率  77-81
  第四节模糊数学理论求解管网系统连通概率  81-85
  第五节算例分析  85-91
    参考文献  90-91
第五章供水管网系统服务性分析  91-105
  第一节前言  91-92
  第二节流动分析  92-98
  第三节服务性分析步骤及算例  98-105
    参考文献  103-105
第六章供水管网系统评估  105-116
  第一节管网系统连通性评估  105-107
  第二节供水系统关键元件的确定  107-112
  第三节一些问题的探讨  112-116
    参考文献  115-116
第七章神经网络技术的应用  116-134
  第一节神经网络基本知识  116-119
  第二节 BP网络模型  119-125
  第三节建模和算例分析  125-134
    参考文献  132-134
第八章结论与展望  134-137
致谢  137-138
附录1：论文创新点  138-139
附录2：发表文章  139

供水系统地震可靠性分析

内容摘要

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