典型交叉连接形式的承插式埋地管线地震响应分析

1

作者 侯本伟 刘嘉伟 +3 位作者 张亚波 韩俊艳 钟紫蓝 杜修力 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期407-416,共10页

埋地管线的接口类型以及管线交叉连接形式,对管线结构地震响应造成较大影响。由于管线交叉处的受力和变形特征受到各分肢管线结构类型的影响,首先建立分肢直线型管线有限元模型,分析了地震波作用下柔性接口球墨铸铁管线(DIP)和刚性接口... 埋地管线的接口类型以及管线交叉连接形式,对管线结构地震响应造成较大影响。由于管线交叉处的受力和变形特征受到各分肢管线结构类型的影响,首先建立分肢直线型管线有限元模型,分析了地震波作用下柔性接口球墨铸铁管线(DIP)和刚性接口灰口铸铁管线(CIP)的接口张开量以及管土相对变位;然后分析了采用十字型、T型、L型和双T型交叉管件连接的管线地震响应特征,其中交叉管件与各分肢管线分别采用承插式和法兰式两种连接口,并比较了接口类型对各类交叉管件地震响应的影响规律。结果表明:对于地震波作用下不同接口类型的直线型管线,DIP柔性接口峰值张开量大于CIP刚性接口,CIP刚性接口管线轴力远大于DIP柔性接口管线。管线交叉处采用承插式接口时,双T型交叉管件连接的管线接口峰值张开量略小于十字型、T型连接。管线交叉处采用法兰接口时,与法兰口邻接的DIP柔性接口张开量较大、易发生拉伸破坏,与法兰口邻接的CIP刚性接口轴向压力较大、易发生受压破坏;在双T型交叉处,与法兰口邻接的承插接口响应显著大于十字型、T型连接。 展开更多

关键词 埋地管线 交叉管线 地震波动 承插式接口 法兰接口 接口变形

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基于代理指标的供水管网抗震改造优化

2

作者 侯本伟 程雪 +2 位作者 缪惠全 韩俊艳 吴珊 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期839-848,共10页

基于水力模型计算的管网供水量满足率(SSIQ)指标,是评估供水管网震后性能的常用指标。在供水管网抗震改造优化模型中,若采用SSIQ表示优化目标函数,优化求解需进行大量水力模型计算,计算耗时很长。为减小管网抗震改造优化模型的计算量,... 基于水力模型计算的管网供水量满足率(SSIQ)指标,是评估供水管网震后性能的常用指标。在供水管网抗震改造优化模型中,若采用SSIQ表示优化目标函数,优化求解需进行大量水力模型计算,计算耗时很长。为减小管网抗震改造优化模型的计算量,对节点流量韧性指标(FR)进行了改进,增加了管道破坏漏水能量损失的影响项,提出了一种管网能量指标(Energy Resilience, ER)表示震后管网性能;以ER指标作为SSIQ的代理指标,用于量化抗震改造优化模型的目标函数。仅通过管道地震失效概率、管网震前正常运行工况的水力参数计算ER指标,不必进行震后管网水力模型计算,以期提升优化模型计算效率。以供水管网震后性能最大化和改造费用最小化为目标,以管道抗震改造措施为优化变量,建立了管网抗震改造多目标优化模型,并比较了ER指标、FR指标以及两个拓扑代理指标的替代效果。案例管网应用结果表明,ER指标与SSIQ指标相关系数呈现强相关性,基于ER指标的优化方案与基于SSIQ指标的优化方案的差异小于3%,ER指标优化模型计算时间不足SSIQ指标优化模型计算时间的1%。 展开更多

关键词 供水管网 地震破坏 性能评估 优化改造 代理指标

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逆断层作用下局部腐蚀埋地管道的失效模式研究

3

作者 韩俊艳 赵文乐 +3 位作者 帅义 侯本伟 郭富强 杜修力 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1386-1397,共12页

含腐蚀缺陷管道在断层作用下的失效往往发生在管道腐蚀区域等管道结构力学性能薄弱部位。为深入探讨含腐蚀缺陷管道在断层错动时对管道失效模式的影响,基于弹塑性有限元理论,建立含腐蚀缺陷管道横穿逆断层的三维模型。在此基础上探究了... 含腐蚀缺陷管道在断层作用下的失效往往发生在管道腐蚀区域等管道结构力学性能薄弱部位。为深入探讨含腐蚀缺陷管道在断层错动时对管道失效模式的影响,基于弹塑性有限元理论,建立含腐蚀缺陷管道横穿逆断层的三维模型。在此基础上探究了腐蚀位置、腐蚀深度及断层错动量等参数对逆断层作用下管道局部腐蚀区域、管体应力应变分布及其失效模式的影响。结果表明:断层错动时管道的主要失效模式表现为断层下盘管道顶部和断层上盘管道底部局部屈曲破坏,断层下盘管道底部和断层上盘管道顶部处于受拉状态;上盘管道顶部发生局部腐蚀,管道的主要失效模式表现为断层上盘管道顶部拉伸破坏和管道底部局部屈曲破坏控制的双失效模式;下盘管道顶部发生局部腐蚀,管道的主要失效模式仍为屈曲破坏失效,但在较小断层错动量下管道已发生屈曲破坏失效;不同腐蚀位置对腐蚀管道的应力分布影响显著,局部腐蚀缺陷导致的壁厚减薄削弱了管道抵抗变形的能力,断层下盘管道顶部腐蚀比上盘管道顶部腐蚀对管道抗震性能退化的影响更大,进而影响上盘管道失效模式的变化;随着腐蚀程度的加深,断层上盘管道局部腐蚀引起的应变呈近似线性增长的趋势,而断层下盘处腐蚀引起的应变呈非线性增长的趋势。 展开更多

关键词 埋地管道 失效模式 数值模拟 腐蚀缺陷 逆断层

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考虑地震动场空间变异性的城市供电-燃气系统连通可靠性研究

4

作者 陈新霖 缪惠全 +2 位作者 侯本伟 许成顺 马天鹤 《世界地震工程》 北大核心 2024年第4期1-10,共10页

城市供电系统和燃气系统(简称“电-气系统”)是生命线系统的重要组成部分,地震作用下系统内结构和设备等设施受到不同程度的破坏,会导致电-气系统服务功能下降或丧失。文中基于非一致地震动场和系统元件地震易损性模型,提出了电-气系统... 城市供电系统和燃气系统(简称“电-气系统”)是生命线系统的重要组成部分,地震作用下系统内结构和设备等设施受到不同程度的破坏,会导致电-气系统服务功能下降或丧失。文中基于非一致地震动场和系统元件地震易损性模型,提出了电-气系统抗震连通可靠性评估模型。首先,根据地震动参数衰减关系生成空间非一致地震动场,结合电-气系统主要元件地震易损性模型,计算空间地震动场下不同系统元件的失效概率;其次,为考虑元件地震破坏的不确定性,利用Monte Carlo方法模拟地震对系统元件造成的破坏,并通过修改系统网络拓扑的邻接矩阵来反映元件失效。考虑燃气门站邻近的供电节点失效导致的燃气系统源点故障,以及发电厂邻近的供气节点失效导致的供电系统源点故障,建立了双向耦合系统的分析模型;最后,通过IEEE30供电系统与47节点燃气系统对该框架进行了验证。研究结果表明:地震动场空间变异性对系统抗震性能影响显著,相较于一致地震动场,空间地震动场中供电系统和燃气系统连通可靠度分别下降了20.2%和18.7%。电-气系统双向耦合中,供电系统和燃气系统的连通可靠度分别下降了9.4%和22.1%;空间地震动场中,供电系统元件的易损性大并且系统抗震连通可靠度较低,供电系统对燃气系统的影响更大。 展开更多

关键词 生命线 空间地震动场 连通可靠性 抗震性能 Monte Carlo模拟

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区域高速铁路网络性能的多维度评估指标对比研究

5

作者 陈鹏旭 侯本伟 +1 位作者 缪惠全 赵旭东 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第8期161-170,共10页

针对高速铁路网络性能评估问题,目前研究中存在多种维度和特征的评估指标,缺乏不同指标间的比较分析。选择站点拓扑维度指标(度中心性DC、接近中心性CC、介数B),站点功能维度指标(关键性SI、重要性SC、强度SS),以及网络整体维度指标(集... 针对高速铁路网络性能评估问题,目前研究中存在多种维度和特征的评估指标,缺乏不同指标间的比较分析。选择站点拓扑维度指标(度中心性DC、接近中心性CC、介数B),站点功能维度指标(关键性SI、重要性SC、强度SS),以及网络整体维度指标(集聚系数、网络密度、平均路径长度),应用于京津冀、东北、西南3个区域的高速铁路网络性能评估,比较并分析了不同维度指标的特征、相关性和适用性。结果表明:SC指标可以量化不同区域高速铁路网络的差异,B指标对于拓扑简单的网络适用性差;DC,SI,SC,B 4个指标之间的相关性较强,而CC,SS2个指标与其他指标相关性较弱;京津冀地区高速铁路网络的连通性、密集程度均大于其他两地区,网络聚集系数评估区域高速铁路网络性能时会导致不合理的结果。 展开更多

关键词 高速铁路 性能评估 网络特性 复杂网络 拓扑结构

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基于用户综合重要度的城市供水管网抗震性能化设计 被引量：5

6

作者 侯本伟 杜修力 王威 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期11-22,共12页

提出按照用户节点重要度进行供水管网抗震性能化设计的方法,以不同重要度用户的抗震保障能力需求为设计目标,以管网拓扑结构和管段抗震能力为设计参数。建立以常态运行功能、震后救灾功能和网络拓扑结构为基础的用户节点重要度评价指标... 提出按照用户节点重要度进行供水管网抗震性能化设计的方法,以不同重要度用户的抗震保障能力需求为设计目标,以管网拓扑结构和管段抗震能力为设计参数。建立以常态运行功能、震后救灾功能和网络拓扑结构为基础的用户节点重要度评价指标体系,采用多属性决策方法耦合计算用户综合重要度。根据管段造价系数、接口位移和抗震可靠度的对应关系,分析管段抗震能力"成本-效益"变化曲线。采用可考虑拓扑冗余度的优化分配模型确定管网的设计参数,以某城市供水管网为例进行管网抗震参数优化设计,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 供水管网 抗震优化设计 用户综合重要度 网络拓扑结构 管段抗震能力

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考虑管线失效相关性的埋设管网系统地震可靠性随机模拟 被引量：3

7

作者 侯本伟 李小军 +1 位作者 刘爱文 杜修力 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期84-91,共8页

城市范围内的埋地管线,具有相似的结构属性参数,面临空间相关的地震动荷载,管线结构地震破坏失效存在相关性。提出一种考虑管线失效相关性的埋设管网地震连通可靠性随机模拟方法,以空间距离表示管线位置处地震动参数的相关系数,采用经... 城市范围内的埋地管线,具有相似的结构属性参数,面临空间相关的地震动荷载,管线结构地震破坏失效存在相关性。提出一种考虑管线失效相关性的埋设管网地震连通可靠性随机模拟方法,以空间距离表示管线位置处地震动参数的相关系数,采用经验震害公式求解管线地震破坏概率,通过联合分布与边缘分布的关系得到管线结构失效事件的相关系数。将管线结构地震破坏事件视为相关随机变量,采用正交变换方法将相关随机变量转变为独立随机变量,进行Monte Carlo随机模拟求解管网"源-汇"点连通事件的概率。通过设定地震作用下典型算例的连通可靠性求解,验证了方法的正确性,并比较了管线失效相关性对管网地震可靠性分析结果的影响。 展开更多

关键词 埋设管网 失效相关 地震可靠性 MONTE Carlo随机模拟

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考虑天气因素的给水管道漏损预测模型 被引量：8

8

作者 侯本伟 肖恒圣 吴珊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期8-16,共9页

天气变化引起土壤含水率变化和变形等,导致气温变化与市政给水管道的破损事件存在相关性。为此,基于北方某城市给水管网破损事件数据和气温记录,分析不同的天气因素量化指标与管道破损事件的相关性。采用误差反向传播神经网络(BPNN)和... 天气变化引起土壤含水率变化和变形等,导致气温变化与市政给水管道的破损事件存在相关性。为此,基于北方某城市给水管网破损事件数据和气温记录,分析不同的天气因素量化指标与管道破损事件的相关性。采用误差反向传播神经网络(BPNN)和基因表达式编程(GEP)方法,建立考虑天气因素的给水管道漏损预测模型。根据案例城市过去11年的市政给水管网破损记录数据库、管道地理信息数据库和同期气温记录,分析6个天气因素指标(平均温度、冰冻指标、最大上升值、最大下降值、最大上升率、最大下降率)的内在相关性及其与管道破损事件的相关性;采用BPNN和GEP建立管道破损数(因变量)与4个自变量(代表性天气因素指标、管径、管龄、管长)的隐式和显式函数关系。应用隐式和显式两种模型预测案例城市给水管网未来1年的破损数,未考虑天气因素的模型预测决定系数分别为0.65和0.60,考虑天气因素模型预测结果的决定系数分别为0.78和0.88,预测精度提升率分别为13%和28%。建立考虑天气因素的给水管道漏损预测模型是合理有效的。 展开更多

关键词 给水管道 漏损预测 天气因素 冰冻指标 基因表达式编程

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考虑相关性的地下管网系统抗震可靠度分析方法 被引量：1

9

作者 侯本伟 韩朝 +1 位作者 钟紫蓝 杜修力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期66-79,113,共15页

城市供水、供气、供热等地下管网是重要的生命线工程系统,由于管网中不同管线的结构属性、场地环境、地震动荷载等参数的相关性,管线结构抗震失效事件存在相关性。文章建立相关失效管网系统抗震可靠度问题的解析模型,给出随机变量相关... 城市供水、供气、供热等地下管网是重要的生命线工程系统,由于管网中不同管线的结构属性、场地环境、地震动荷载等参数的相关性,管线结构抗震失效事件存在相关性。文章建立相关失效管网系统抗震可靠度问题的解析模型,给出随机变量相关系数在管线可靠度至管网系统可靠度的传递关系。利用基于Nataf变换和正交变换的一次二阶矩法,建立含相关随机变量的管线结构抗震可靠度解析模型;基于结构体系可靠度理论,求解管线结构失效相关系数;采用网络可靠度算法,计算相关失效管网系统节点连通可靠度。同时,给出基于相关随机变量抽样的Monte Carlo随机模拟解法。算例分析结果表明,在管段结构功能函数起控制作用的随机变量的强相关性,对管网系统可靠度影响较大;与传统的管线失效独立假定相比,管线失效事件的强相关性可使并联管网系统可靠度减小15%以上;管网系统拓扑结构的并联冗余性越高,管线失效相关性对系统可靠度的影响越大。 展开更多

关键词 相关性 地下管线 管网系统 地震可靠度

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基于证据理论的深基坑工程施工风险综合评价 被引量：50

10

作者 杜修力 张雪峰 +1 位作者 张明聚 侯本伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期155-161,共7页

为综合考虑不同风险因素对风险评价结果的影响,针对目前不完全信息下深基坑工程施工风险评价无法利用定性评价信息——专家评语的问题,建立了基于证据理论的深基坑工程施工风险综合评价方法。首先,在风险识别的基础上建立深基坑工程施... 为综合考虑不同风险因素对风险评价结果的影响,针对目前不完全信息下深基坑工程施工风险评价无法利用定性评价信息——专家评语的问题,建立了基于证据理论的深基坑工程施工风险综合评价方法。首先,在风险识别的基础上建立深基坑工程施工风险评价指标体系;然后,提出基于证据理论的风险综合评价模型,利用层次分析法确定指标的权重,根据专家评语计算指标mass函数,通过线性加权法对指标mass函数进行合成,建立了基于风险等级信度的决策规则。通过实例分析验证了方法的合理与实用性,此方法可为其它同类工程提供借鉴。 展开更多

关键词 深基坑工程 施工风险 证据理论 信度 综合评价 评语

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多点非一致激励下埋地管道多台阵振动台试验方案研究 被引量：7

11

作者 韩俊艳 侯本伟 +3 位作者 钟紫蓝 赵密 李立云 杜修力 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2127-2139,2153,共14页

针对多点非一致激励下埋地管道的破坏特性,首次设计并开展了多点非一致激励下埋地管道的三台阵振动台试验。首先根据试验条件及试验目的,通过专项研究确定了整个模型体系的相似比,设计了适用于长线型地下结构多台阵振动台试验的悬挂式... 针对多点非一致激励下埋地管道的破坏特性,首次设计并开展了多点非一致激励下埋地管道的三台阵振动台试验。首先根据试验条件及试验目的,通过专项研究确定了整个模型体系的相似比,设计了适用于长线型地下结构多台阵振动台试验的悬挂式连续体模型箱,确定了传感器的布置位置;其次对模型材料的选取、地震动输入及试验加载方案进行分析设计。最后,利用试验数据分析了模型箱的动力特性及边界效应,结果表明,对多点非一致激励下埋地管道振动台模型试验的设计方案是合理的。该研究为顺利开展多点非一致激励下埋地管道振动台试验奠定了基础,对同类试验也有一定的参考价值。 展开更多

关键词 埋地管道 多点非一致激励 振动台试验

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柱下独立基础稳健性设计与分析 被引量：5

12

作者 赵密 张少华 +2 位作者 钟紫蓝 侯本伟 杜修力 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4506-4514,共9页

岩土工程随机参数统计特征的不确定性,使得岩土工程可靠度设计存在一定风险。岩土工程稳健性设计能够充分考虑随机参数的不确定性结合结构安全性、稳健性和经济性实现最优设计。针对随机参数统计特征的不确定性对柱下独立基础设计的影响... 岩土工程随机参数统计特征的不确定性,使得岩土工程可靠度设计存在一定风险。岩土工程稳健性设计能够充分考虑随机参数的不确定性结合结构安全性、稳健性和经济性实现最优设计。针对随机参数统计特征的不确定性对柱下独立基础设计的影响,基于可靠度理论和岩土工程稳健性设计方法,考虑岩土参数、混凝土和钢筋材料力学参数统计特征不确定性的影响,以独立基础几何尺寸作为可控设计参数进行设计分析。将独立基础地基承载力、地基变形、基础结构冲切破坏和基础弯曲破坏4种失效模式视为串联系统,进行多失效模式下的结构体系稳健性设计,分析了多失效模式下结构几何参数与结构体系可靠度的关系。结合稳健性和经济性,进行了独立基础多目标优化设计,确定柱下独立基础设计的最优解。 展开更多

关键词 独立基础 多失效模式 稳健性设计 可靠度设计 帕累托前沿

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纵向非一致激励下非均匀场地中埋地管道的振动台试验研究 被引量：6

13

作者 韩俊艳 郭之科 +3 位作者 李满君 李立云 侯本伟 杜修力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1147-1156,共10页

埋地管道的地震响应主要受管道沿线地震动空间分布特性及场地非均匀性的影响。为研究非均匀场地中埋地管道在纵向非一致激励下的抗震性能,开展了均匀和非均匀场地中埋地管道的多点非一致激励振动台模型试验。分析了均匀和非均匀场地中... 埋地管道的地震响应主要受管道沿线地震动空间分布特性及场地非均匀性的影响。为研究非均匀场地中埋地管道在纵向非一致激励下的抗震性能,开展了均匀和非均匀场地中埋地管道的多点非一致激励振动台模型试验。分析了均匀和非均匀场地中埋地管道在不同地震强度作用下的应变响应,研究了纵向非均匀场地对埋地管道地震反应的影响。试验结果表明,在纵向一致激励作用下,非均匀场地中埋地管道轴向方向上的最大峰值应变出现在场地变化的过渡区,且其高于均匀场地下的峰值应变。在纵向非一致激励作用下,在较低加载等级下,管道峰值应变的大小与均匀场地下相比有所减小,但在较高加载等级下,峰值应变却急剧增加。与纵向一致激励作用不同,在纵向非一致激励和非均匀场地的共同作用下,最大峰值应变可能出现在场地变化的过渡区或土体介质较软的场地中。研究结果为进一步研究非均匀场地对埋地管道地震响应的影响提供了依据。 展开更多

关键词 埋地管道 多点激励振动台试验 非均匀场地 纵向非一致地震激励

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纵向非一致地震激励下管-土结构响应的简化分析模型 被引量：2

14

作者 韩俊艳 杜修力 +3 位作者 侯本伟 李立云 钟紫蓝 赵密 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4651-4658,共8页

将长输埋地管道化为多自由度体系的等效离散集中质量模型,建立了集中质量模型在管道纵向荷载作用下的结构响应计算模型。模型考虑了沿管道长度方向的行波效应,实现了不同质量点处地震动的非一致输入,为考虑管-土相互滑移的影响,模型中... 将长输埋地管道化为多自由度体系的等效离散集中质量模型,建立了集中质量模型在管道纵向荷载作用下的结构响应计算模型。模型考虑了沿管道长度方向的行波效应,实现了不同质量点处地震动的非一致输入,为考虑管-土相互滑移的影响,模型中考虑了土体的弹塑性本构关系。模型以纵向地震动位移输入,求解得到管道各集中质量点的位移和管-土间的相对位移,在此基础上运用结构力学方法对每两个集中质量点间管道进行精细分析,进而求得管道的内力和变形。通过算例分析,集中质量模型程序计算结果与连续型管道的有限元分析结果进行比较,验证了集中质量模型方法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 长输埋地管道 集中质量模型 地震动非一致输入

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基于Bayesian-LSSVM和残差修正的用户短期需水量预测 被引量：3

15

作者 吴珊 宋凌硕 +1 位作者 侯本伟 寇晓霞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期88-96,共9页

为有效改善供水管网短期需水量预测模型在预测精度和稳定性方面存在的不足,提出在短期需水量预测模型基础上叠加残差预测模型的组合预测建模方法.首先采用贝叶斯最小二乘支持向量机法(Bayesian-LSSVM)建立管网用户需水量时间序列预测模... 为有效改善供水管网短期需水量预测模型在预测精度和稳定性方面存在的不足,提出在短期需水量预测模型基础上叠加残差预测模型的组合预测建模方法.首先采用贝叶斯最小二乘支持向量机法(Bayesian-LSSVM)建立管网用户需水量时间序列预测模型(BL模型),得到需水量预测初始值;对BL模型得到的需水量预测初始值的残差序列,构建基于贝叶斯最小二乘支持向量机法的混沌时间序列预测模型(RM模型),得到残差预测值;同时将RM模型得到的残差预测值实时补偿到BL模型的需水量预测初始值中,得到经过残差修正的需水量预测值.实例结果表明,RM模型可以准确捕获BL模型需水量预测初始值的残差变化趋势,对其残差序列进行准确预测;在短期需水量预测的精度和稳定性方面,由BL模型和RM模型叠加构成的组合预测模型(BL+RM模型)明显优于单一BL模型;BL+RM模型适用于平均需水量较小、水量波动性较大等不同特点用户的短期需水量预测,可有效满足实际工程的需要. 展开更多

关键词 短期需水量预测 残差修正 贝叶斯最小二乘支持向量机 混沌时间序列预测

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横向非一致激励下非均匀场地中埋地管道的振动台试验研究 被引量：1

16

作者 韩俊艳 郭之科 +3 位作者 李立云 侯本伟 高云昊 杜修力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2020-2028,I0009,I0010,共11页

为研究非均匀场地中大直径埋地管道在横向非一致激励下的地震反应,开展了埋地管道的多台阵振动台模型试验,分析了在不同地震动强度作用下埋地管道的加速度、应变响应规律。研究结果表明:均匀场地和非均匀场地中管道在横向一致、非一致... 为研究非均匀场地中大直径埋地管道在横向非一致激励下的地震反应,开展了埋地管道的多台阵振动台模型试验,分析了在不同地震动强度作用下埋地管道的加速度、应变响应规律。研究结果表明:均匀场地和非均匀场地中管道在横向一致、非一致激励下的加速度反应基本上服从于周围土体的加速度反应,管道主要产生了纵向弯曲变形;在横向一致激励较高加载等级下,场地变化过渡区的管道峰值应变相对较大,相比于均匀场地,非均匀场地中最大峰值弯曲拉应变高30%左右,在非一致激励作用下,非均匀场地中管道最大峰值弯曲拉应变反而低30%左右;在横向非一致激励较高加载等级下,均匀土中管道的应变响应比一致激励作用下增大两倍左右,非均匀土中管道的应变响应变化不明显。试验结果可为穿越非均匀场地大直径埋地管道的抗震设计提供参考。 展开更多

关键词 非一致地震激励 非均匀场地 埋地管道 多台阵振动台试验 地震响应

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基于动态贝叶斯网络的地铁隧道施工风险评估 被引量：41

17

作者 卢鑫月 许成顺 +2 位作者 侯本伟 杜修力 李立云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期492-501,共10页

近年来中国地铁隧道建设发展迅速,然而地铁施工事故频繁发生。针对施工过程中风险随时间的演变,提出基于动态贝叶斯网络(DBN)和模糊综合评价法(FCEM)的地铁隧道施工动态风险评估方法,结合沉降监测数据进行地铁隧道下穿既有建筑物的风险... 近年来中国地铁隧道建设发展迅速,然而地铁施工事故频繁发生。针对施工过程中风险随时间的演变,提出基于动态贝叶斯网络(DBN)和模糊综合评价法(FCEM)的地铁隧道施工动态风险评估方法,结合沉降监测数据进行地铁隧道下穿既有建筑物的风险实时动态评估。该方法通过施工环境、施工技术、施工机械、施工管理4方面共12个风险因素与施工风险间的因果关系,建立地铁隧道施工风险DBN模型,预测施工过程风险发生概率的动态变化;根据施工实测的累计沉降值和沉降变形速率反馈DBN模型,更新动态风险概率评估结果;基于FCEM评估地铁隧道施工风险损失,并计算施工动态风险值。以北京地铁14号线地铁盾构施工下穿工程为案例验证方法的合理性,结果表明该方法结合监测数据的动态风险评估结果能较好地反映实际施工过程中的突发风险事件。 展开更多

关键词 动态贝叶斯网络 模糊综合评价 监测数据更新 噪声或门

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考虑交叉管线影响的城市供水管网地震响应分析及震害评估 被引量：8

18

作者 钟紫蓝 张亚波 +2 位作者 侯本伟 韩俊艳 杜修力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期964-975,共12页

以北京市某地区埋地供水管网为实例,通过直线型和交叉型典型管道二维有限元模型,系统分析了管道规格、接口形式、场地条件、地震动强度等级和地震动入射角等关键参数对管道接口轴向和转角变形的影响,得到了不同设防烈度地震动作用下该... 以北京市某地区埋地供水管网为实例,通过直线型和交叉型典型管道二维有限元模型,系统分析了管道规格、接口形式、场地条件、地震动强度等级和地震动入射角等关键参数对管道接口轴向和转角变形的影响,得到了不同设防烈度地震动作用下该供水管网的损伤情况。基于国内外管道接口试验数据统计分析结果,确定了基于接口变形量的管道损伤判定准则,并用于不同管道接口类型地震损伤评价,建立了不同场地条件下典型管道接口地震损伤数据库。根据管道属性、场地信息和管道接口地震损伤数据库,基于GIS软件绘制管网地震损伤分布图。结果表明:相同烈度地震作用下,管线交叉处接口峰值变形量约为直管线接口的1.5倍~2.0倍,其中与法兰接口邻接的承插式接口存在峰值变形突变。罕遇烈度地震动作用下的管网地震损伤程度远高于设防烈度,且破坏多集中于Ⅳ类场地和管线交叉处。 展开更多

关键词 供水管网 交叉管线 接口变形 有限元分析 震害评价

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雨水管网健康度评价与应用 被引量：6

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作者 马晴晴 吴珊 +2 位作者 王昊 侯本伟 赵玉杰 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第3期195-204,共10页

为准确分析现状雨水管网健康状态,提出一种雨水管网健康度评价方法。该方法基于水力模型模拟结果与管网测绘数据构建了包含排水能力指标与工程属性指标的多层次评价指标体系,运用改进层次分析法(AHP)对指标赋权,利用逼近理想排序法(TOPS... 为准确分析现状雨水管网健康状态,提出一种雨水管网健康度评价方法。该方法基于水力模型模拟结果与管网测绘数据构建了包含排水能力指标与工程属性指标的多层次评价指标体系,运用改进层次分析法(AHP)对指标赋权,利用逼近理想排序法(TOPSIS)进行信息融合,进而评价雨水管网健康度。以北京某区域为实例进行管网健康度评价,研究结果表明:该区域管网的排水能力得分为0.46,工程属性得分为0.97,综合健康度为0.61,综合健康度等级为“中等”。管网健康度等级分布与内涝积水风险叠加分析发现积水位置均位于健康度较低的管道附近,验证了方法的合理性。该方法不仅可以评价区域管网综合健康度,还可获得每根管道的健康度。在实际工程中,可分别从排水能力和工程属性两个角度针对等级较低的管网优先养护和改造,提升雨水管网运维与改造的效率。 展开更多

关键词 雨水管道 健康度评价 指标体系 水力模型 降雨 城市内涝 排水管网

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采用核极限学习机的短期需水量预测模型 被引量：10

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作者 韩宏泉 吴珊 侯本伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期17-24,共8页

为满足给水系统日常管理对短期需水量预测时效的需求,建立了所需训练时间短的核极限学习机模型(kernel-based extreme learning machine,KELM);从提升预测精度的角度考虑,构造了以傅里叶级数为理论依据的残差修正模块(Fourier series,F... 为满足给水系统日常管理对短期需水量预测时效的需求,建立了所需训练时间短的核极限学习机模型(kernel-based extreme learning machine,KELM);从提升预测精度的角度考虑,构造了以傅里叶级数为理论依据的残差修正模块(Fourier series,FS),利用该模块对需水量初始预测值与观测值之间的差值进行建模,完成对初始预测值的残差修正,将该模块叠加于KELM模型上形成了组合预测模型(KELM+FS)。通过实际数据对模型进行性能测试,结果表明:KELM模型能够与人工神经网络模型、支持向量回归模型产生相似的预测精度,但预测时间仅为二者平均值的5%左右;组合模型KELM+FS在未显著增加预测时间的前提下,比KELM模型相对预测精度提升了12%左右。在用于短期需水量预测时,无论单一模型KELM还是组合模型KELM+FS都能达到有效提升预测效率的目的。 展开更多

关键词 短期需水量预测 核极限学习机 组合模型 傅里叶级数 残差修正

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