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城市供水管网系统的抗震可靠性分析

作　者: 吴奎
导　师: 李黎
学　校: 华中科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 供水管网抗震可靠性地震反应连通可靠性功能可靠性
分类号: TU991.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要

城市供水管网系统是生命线工程的重要组成部分。近些年来发生的多次破坏性地震中,城市供水系统的破坏不仅影响救灾工作的顺利进行,而且引起的次生灾害会直接造成严重的人员伤亡和国民经济损失。而我国的城市供水管网系统,大多数未经过正规的抗震设计。为此,本文立足于城市抗震防灾工作的需要,基于国内外的相关研究,结合部分的工程实例,对城市供水管网系统的抗震可靠性分析问题作出较为全面系统的探讨研究。本文主要工作如下:1.结合国内外历史震害调查结果,综合分析了供水管道的震害特征和反应机理。对抗震规范方法(GB50032-2003)中埋地管道的地震反应分析方法进行了改进,运用ANSYS有限元软件建立有限元模型,并与抗震规范法改进前后的结果进行对比。基于改进后的抗震规范法编制了供水管道的地震反应计算程序。2.基于供水管道地震反应分析的结果,建立了供水管道的抗震可靠性分析模型。编制了相应的计算程序并结合工程实例,评估了该供水管网系统的管线抗震可靠性。3.基于Monte-Carlo模拟和图论理论,利用Matlab语言编制了供水管网系统连通可靠性分析程序。结合工程实例,评估了该供水管网系统的连通可靠性,验证了该程序的有效性。4.根据震后对供水管网系统的使用功能要求,研究了供水管网系统震前震后的水力分析、以节点自由水压为评价指标的功能可靠性分析。自编Matlab程序并结合工程实例,对该供水管网系统进行功能可靠性分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 课题的提出  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
  1.3 本文的主要工作  15-16
2 供水管道的地震反应分析  16-32
  2.1 供水管道的震害分析  16-19
  2.2 抗震规范法  19-22
  2.3 抗震规范法的改进  22-26
  2.4 有限元抗震分析法  26-32
3 供水管道的抗震可靠性分析  32-44
  3.1 供水管道工作状态定义  32-33
  3.2 供水管道概率预测模型  33-34
  3.3 供水管线的可靠性与综合评价  34-35
  3.4 工程算例  35-44
4 供水管网系统的连通可靠性分析  44-55
  4.1 供水管网系统的简化模型  44-45
  4.2 可靠性分析的Monte-Carlo 算法  45-46
  4.3 基于图论的连通性分析  46-51
  4.4 工程算例  51-55
5 供水管网系统的功能可靠性分析  55-68
  5.1 震前供水管网系统的功能分析  55-58
  5.2 震后供水管网系统的功能分析  58-61
  5.3 供水管网系统的功能可靠性分析  61-62
  5.4 工程算例  62-68
6 总结与展望  68-70
  6.1 总结  68-69
  6.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-76

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