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全非平稳地震动过程的概率模型及反应谱拟合 被引量:24
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作者 刘章军 刘增辉 刘威 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期32-38,共7页
在强度调制函数基础上,发展了一类全非平稳地震动过程的时-频调制函数。结合平稳地震动过程的功率谱密度函数,建立了全非平稳地震动过程的演变功率谱模型,并根据建筑抗震设计规范确定了模型参数的取值。应用非平稳过程模拟的谱表示-随... 在强度调制函数基础上,发展了一类全非平稳地震动过程的时-频调制函数。结合平稳地震动过程的功率谱密度函数,建立了全非平稳地震动过程的演变功率谱模型,并根据建筑抗震设计规范确定了模型参数的取值。应用非平稳过程模拟的谱表示-随机函数方法,生成具有完备概率的非平稳地震动加速度过程的代表性时程集合,进而计算代表性时程的平均反应谱。为保证计算平均反应谱与建筑抗震设计规范反应谱的一致性,建议了反应谱容许误差的双重控制准则,即平均相对误差和最大相对误差。研究表明,通过对演变功率谱的3次迭代修正,即可实现计算平均反应谱与规范反应谱拟合的目的,为应用结构随机动力学进行实际工程结构抗震设计提供了依据。 展开更多
关键词 地震动 非平稳过程 时-频调制函数 概率模型 反应谱 抗震设计
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砂土地震液化的模糊概率评判方法 被引量:25
2
作者 刘章军 叶燎原 彭刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期876-880,共5页
利用模糊数学中的模糊概率理论,建立了砂土地震液化的模糊概率综合评判模型。在此模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,从而避免权重取值带来的不确定性。结合砂土地震液化特点,选取地震烈度、标准贯入击数、平均粒径... 利用模糊数学中的模糊概率理论,建立了砂土地震液化的模糊概率综合评判模型。在此模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,从而避免权重取值带来的不确定性。结合砂土地震液化特点,选取地震烈度、标准贯入击数、平均粒径和上覆有效压力作为主要评价影响因子,同时将液化程度划分为不液化、轻微液化、中等液化和严重液化4个等级,进而使其评判结果更为精细化。通过算例分析,表明文中方法对砂土液化评判的合理性与有效性。 展开更多
关键词 砂土液化 地震 模糊概率 模糊权重 综合评判
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脉动风速过程模拟的正交展开-随机函数方法 被引量:9
3
作者 刘章军 万勇 曾波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期120-124,共5页
在随机过程的正交展开基础上,采用随机函数的思想,提出了脉动风速随机过程模拟的正交展开-随机函数方法。通过将展开式中的一组标准正交随机变量表达为基本随机变量的正交函数形式,实现了用一个基本随机变量来表达原随机过程的目的。应... 在随机过程的正交展开基础上,采用随机函数的思想,提出了脉动风速随机过程模拟的正交展开-随机函数方法。通过将展开式中的一组标准正交随机变量表达为基本随机变量的正交函数形式,实现了用一个基本随机变量来表达原随机过程的目的。应用正交展开-随机函数方法,对脉动风速随机过程进行模拟分析。结果表明,在二阶数值统计意义上,仅需用一个基本随机变量即可对脉动风速随机过程进行精确模拟,进而体现了正交展开-随机函数方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 脉动风速 模拟 正交展开 随机函数 高斯过程 非高斯过程
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平稳地震动过程的随机函数-谱表示模拟 被引量:26
4
作者 刘章军 方兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期6-10,37,共6页
在平稳随机过程的谱表示基础上,采用随机函数的思想,将谱表达式中的标准正交随机变量表示为基本随机变量的正交函数形式。通过两组随机正交三角函数的构造,实现了非高斯正交随机变量和高斯独立随机变量的随机函数表达。与经典的谱表... 在平稳随机过程的谱表示基础上,采用随机函数的思想,将谱表达式中的标准正交随机变量表示为基本随机变量的正交函数形式。通过两组随机正交三角函数的构造,实现了非高斯正交随机变量和高斯独立随机变量的随机函数表达。与经典的谱表示方法相比,采用随机函数表达,仅需1~2个基本随机变量即可描述原随机过程的概率特性,而且可以直接由功率谱密度函数生成具有给定概率的非高斯平稳过程和高斯平稳过程的样本函数。最后,结合平稳地震动加速度过程的功率谱密度函数,验证了随机函数一谱表示方法的有效性。 展开更多
关键词 模拟 平稳地震动 谱表示 随机函数 功率谱密度函数
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基于概率密度演化的连续刚构桥抗震可靠度 被引量:6
5
作者 刘章军 熊敏 万勇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期39-44,共6页
地震动无论是时间分布还是空间分布都具有很强的随机性,对于长大桥梁结构的随机地震反应与抗震可靠度分析,需要考虑地震动的时间和空间特性,才能较全面地反映桥梁结构的动力反应性态.采用非平稳地震动随机过程的正交展开模型,结合概率... 地震动无论是时间分布还是空间分布都具有很强的随机性,对于长大桥梁结构的随机地震反应与抗震可靠度分析,需要考虑地震动的时间和空间特性,才能较全面地反映桥梁结构的动力反应性态.采用非平稳地震动随机过程的正交展开模型,结合概率密度演化理论,对某连续刚构桥在一致激励和非一致激励下的随机地震反应与抗震可靠度进行了分析.研究结果表明,长大桥梁结构在一致激励与非一致激励下的抗震可靠度存在明显差异,按墩顶位移控制失效准则的抗震可靠度的相对误差可达50%,而按墩顶弯矩控制失效准则的抗震可靠度的相对误差则高达200%. 展开更多
关键词 连续刚构桥 概率密度演化方法 地震动随机模型 非一致激励 可靠度
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随机风场模拟的连续本征正交分解-随机函数方法 被引量:5
6
作者 刘章军 刘增辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期32-37,共6页
在时-空随机场的连续本征正交分解(POD)基础上,通过引入正交随机变量集的随机函数表达形式,提出了时-空随机场模拟的连续本征正交分解-随机函数法。基于互功率谱密度函数的连续POD法将时-空随机场表达为有限个本征模态的叠加,实现了对原... 在时-空随机场的连续本征正交分解(POD)基础上,通过引入正交随机变量集的随机函数表达形式,提出了时-空随机场模拟的连续本征正交分解-随机函数法。基于互功率谱密度函数的连续POD法将时-空随机场表达为有限个本征模态的叠加,实现了对原时-空随机场的高效降阶处理;正交随机变量集的随机函数表达,则实现了仅用两个基本随机变量即可在二阶统计意义上对原时-空随机场的精确描述。与传统的POD方法相比,本方法所需的基本随机变量最少,且生成的脉动风速代表性时程可构成一个完备的概率集;最后,以Kaimal脉动风速谱为例,进行了水平向随机风场的模拟分析,验证了该方法的高效精确性。 展开更多
关键词 随机风场 互功率谱密度函数 本征正交分解 随机函数 降维 模拟
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高速列车乘坐舒适度评价的概率密度演化方法 被引量:5
7
作者 刘章军 张传勇 齐东春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期149-155,共7页
利用平稳随机过程的谱表示-随机函数方法,结合轨道不平顺的功率谱密度,模拟生成轨道高低不平顺的代表性样本集合,实现用一个基本随机变量表达轨道不平顺随机过程的目的。以轨道高低不平顺为外部随机激励,建立了车辆-轨道耦合随机动力系... 利用平稳随机过程的谱表示-随机函数方法,结合轨道不平顺的功率谱密度,模拟生成轨道高低不平顺的代表性样本集合,实现用一个基本随机变量表达轨道不平顺随机过程的目的。以轨道高低不平顺为外部随机激励,建立了车辆-轨道耦合随机动力系统的概率密度演化分析方法,获得高速列车在轨道高低不平顺随机激励下的车体竖向加速度的丰富概率信息。同时,根据旅客乘坐舒适度的UIC513评价标准,对于有砟轨道和无砟轨道线路,分别计算得到高速列车在200 km/h、250 km/h和300 km/h三种速度下的旅客乘坐舒适度。结果表明,轨道不平顺模拟的谱表示-随机函数方法与概率密度演化理论具有一致性,两者结合可为车辆-轨道耦合系统的随机动力响应提供高效精确分析方法,实现旅客乘坐舒适度的精细化计算,进而为高速列车乘坐舒适度评价提供了新途径。 展开更多
关键词 高速列车 轨道不平顺 概率密度演化方法 谱表示-随机函数 乘坐舒适度
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随机海浪过程模拟的随机函数方法 被引量:9
8
作者 刘章军 刘玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第20期1-6,共6页
在平稳随机过程模拟的谱表示与正交展开两种经典方法中,通过引入标准正交随机变量的随机函数表达形式,均可实现用一个基本随机变量模拟原随机过程。在此两种模拟方法中,通过选择基本随机变量的离散代表点集来生成随机过程的样本函数集合... 在平稳随机过程模拟的谱表示与正交展开两种经典方法中,通过引入标准正交随机变量的随机函数表达形式,均可实现用一个基本随机变量模拟原随机过程。在此两种模拟方法中,通过选择基本随机变量的离散代表点集来生成随机过程的样本函数集合,进而实现从样本函数集合的角度研究随机过程。应用谱表示-随机函数与正交展开-随机函数对海浪过程模拟分析,均获得较理想结果,并对此两种模拟方法的优缺点进行对比分析。 展开更多
关键词 随机海浪 模拟 谱表示 正交展开 随机函数
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用楔形体解答求解矩形变截面梁及其适用范围 被引量:4
9
作者 刘章军 叶永 +1 位作者 周宜红 李建林 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2012年第2期71-74,共4页
根据弹性力学课程中楔形体受重力和液体压力,以及楔形体在楔顶或楔面受力时的基本解答,利用圣维南原理和叠加原理,对工程中常见的矩形变截面悬臂梁(坝体)的应力解答进行求解.同时,应用有限单元法对所得结果进行校核,进而讨论该方法的适... 根据弹性力学课程中楔形体受重力和液体压力,以及楔形体在楔顶或楔面受力时的基本解答,利用圣维南原理和叠加原理,对工程中常见的矩形变截面悬臂梁(坝体)的应力解答进行求解.同时,应用有限单元法对所得结果进行校核,进而讨论该方法的适用范围. 展开更多
关键词 弹性力学 楔形体解答 矩形变截面梁 有限单元法 适用范围
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大跨桥梁结构随机地震反应的概率密度演化分析 被引量:4
10
作者 刘章军 雷耀龙 方兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期226-232,共7页
采用非平稳地震动随机过程的正交展开模型,结合最新发展的概率密度演化方法,以南京长江第三大桥为工程背景,对大跨度斜拉桥在随机地震作用下的动力反应进行研究。重点研究在"顺桥向"、"横桥向"、"顺桥向+横桥... 采用非平稳地震动随机过程的正交展开模型,结合最新发展的概率密度演化方法,以南京长江第三大桥为工程背景,对大跨度斜拉桥在随机地震作用下的动力反应进行研究。重点研究在"顺桥向"、"横桥向"、"顺桥向+横桥向"及"顺桥向+横桥向+竖向"四种不同地震动输入模式下的斜拉桥结构的随机动力反应,从而获得在不同控制准则下结构反应的丰富概率信息,这为大跨桥梁结构的随机地震反应和抗震可靠度分析提供新的途径。 展开更多
关键词 斜拉桥 概率密度演化方法 地震动过程 随机地震反应
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岩质路堑深边坡稳定性评价的模糊概率方法 被引量:4
11
作者 刘章军 陈飞 周宜红 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期368-372,共5页
边坡工程是一个动态的、模糊的、开放的复杂系统,影响边坡稳定性的因素复杂且具有随机性和模糊性,传统的分析方法难以对复杂边坡的稳定性作出符合实际的评价。运用模糊概率的基本原理,建立了岩质路堑深边坡稳定性评价的模糊概率模型。... 边坡工程是一个动态的、模糊的、开放的复杂系统,影响边坡稳定性的因素复杂且具有随机性和模糊性,传统的分析方法难以对复杂边坡的稳定性作出符合实际的评价。运用模糊概率的基本原理,建立了岩质路堑深边坡稳定性评价的模糊概率模型。在此模型中,综合选取了边坡岩体质量系数SRQC、边坡结构系数SSC、坡高系数SHC、坡角系数SCC、工程因素影响系数EFEC等5个评价指标因子;同时将边坡稳定性评价等级划分为很不稳定、不稳定、基本稳定、稳定以及很稳定5个等级。利用模糊概率模型对20个典型的边坡工程进行了稳定性评价分析,结果表明:该方法具有明显的合理性和可靠性,为边坡工程的预测与防治提供了新的途径。 展开更多
关键词 边坡工程 岩质边坡 稳定性评价 模糊概率方法
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大型渡槽结构随机地震反应与抗震可靠度分析 被引量:8
12
作者 刘章军 方兴 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第9期77-81,共5页
应用概率密度演化理论,分别研究了大型渡槽结构槽内水位变化以及水体与渡槽相互作用情况下的随机地震反应与抗震可靠度问题。分析结果表明,渡槽结构随机地震反应的概率分布呈现非规则分布,大型渡槽结构的随机地震反应与失效概率随着槽... 应用概率密度演化理论,分别研究了大型渡槽结构槽内水位变化以及水体与渡槽相互作用情况下的随机地震反应与抗震可靠度问题。分析结果表明,渡槽结构随机地震反应的概率分布呈现非规则分布,大型渡槽结构的随机地震反应与失效概率随着槽体内水位上升而显著增大。当槽体内水位一定时,考虑水体晃动对渡槽结构的影响,其地震反应却明显偏小,且抗震可靠度大幅提高。 展开更多
关键词 渡槽结构 概率密度演化方法 随机地震反应 可靠度
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地铁深基坑支护方案优选的模糊概率方法 被引量:7
13
作者 刘章军 雷进生 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期57-61,共5页
根据地铁深基坑支护工程的特点,建立了支护方案评价的指标体系,并将模糊概率理论与层次分析法(AHP)相结合,构造了地铁深基坑支护方案优选的模糊概率综合评价模型。在此评价模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,避免了... 根据地铁深基坑支护工程的特点,建立了支护方案评价的指标体系,并将模糊概率理论与层次分析法(AHP)相结合,构造了地铁深基坑支护方案优选的模糊概率综合评价模型。在此评价模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,避免了传统方法在权重取值上的局限性。实例分析表明,该模型概念清晰,理论严密,计算简单,适用范围广,且评价结果客观可靠,为工程决策者提供了一种科学有效的评价方法。 展开更多
关键词 深基坑 支护方案 模糊概率 层次分析法 综合评价
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岩爆综合预测的模糊概率方法 被引量:9
14
作者 刘章军 李建林 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2007年第4期42-45,49,共5页
在综合分析岩爆发生条件的基础上,从岩性条件、应力条件和围岩条件3个方面,分别选取能量储耗指数、岩石脆性指数、弹性应变能指数、线弹性能、切向应力准则、地应力指数、强度系数以及岩体质量RQD8个指标作为影响岩爆的主要因素。利用... 在综合分析岩爆发生条件的基础上,从岩性条件、应力条件和围岩条件3个方面,分别选取能量储耗指数、岩石脆性指数、弹性应变能指数、线弹性能、切向应力准则、地应力指数、强度系数以及岩体质量RQD8个指标作为影响岩爆的主要因素。利用模糊概率理论,提出了一类新的岩爆综合预测方法,该方法较全面地考虑了岩爆评价中的模糊性与随机性,给出了岩爆影响因素的模糊权重,避免经典模糊综合评判方法在权重取值上的局限性。 展开更多
关键词 岩爆 综合预测 模糊概率方法
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基于水工抗震规范的地震动概率模型研究 被引量:5
15
作者 刘章军 曾波 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期312-316,共5页
地震动的强度和频率全非平稳性对结构反应具有重要的影响,尤其对结构非线性反应更为敏感。在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,建议一类全非平稳地震动加速度过程的广义Clough-Penzien演变谱模型。应用非平稳随机过程模拟的... 地震动的强度和频率全非平稳性对结构反应具有重要的影响,尤其对结构非线性反应更为敏感。在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,建议一类全非平稳地震动加速度过程的广义Clough-Penzien演变谱模型。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,针对我国《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073–2000)中的4类场地条件,进行全非平稳地震动演变功率谱模型的参数识别研究。同时,建立4类场地条件下的水工建筑物抗震设计所用地震动的代表性样本集合,为水工建筑物抗震设计提供合理的地震动输入。 展开更多
关键词 非平稳地震动 水工建筑物 抗震设计规范 广义Clough-Penzien演变谱 概率模型
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基于模糊概率的水资源可再生能力评价方法 被引量:10
16
作者 刘章军 叶燎原 《中国农村水利水电》 北大核心 2007年第7期1-5,共5页
以模糊概率理论为基础,建立了一种新的流域水资源可再生能力评价模型——模糊概率模型。在此评价模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,避免了权重取值带来的不确定性。应用该模型对黄河流域9个行政分区的水资源可再生... 以模糊概率理论为基础,建立了一种新的流域水资源可再生能力评价模型——模糊概率模型。在此评价模型中,提出了模糊权重的概念,可充分考虑权重的模糊性,避免了权重取值带来的不确定性。应用该模型对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,并与流域的实际情况进行了比较。结果表明,本评价方法具有较好的合理性与可靠性,可广泛适用于各种水资源综合评价问题。 展开更多
关键词 水资源可再生能力 模糊概率 模糊权重 综合评价
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基于概率密度演化理论的结构抗震可靠性分析 被引量:4
17
作者 刘章军 李杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期1-4,20,共5页
运用随机过程的正交展开方法,将地震动加速度过程表示为由10个左右的独立随机变量所调制的确定性函数的线性组合形式。结合概率密度演化方法和等价极值事件的基本思想,研究了非线性结构的抗震可靠度分析问题。以具有滞回特性的非线性结... 运用随机过程的正交展开方法,将地震动加速度过程表示为由10个左右的独立随机变量所调制的确定性函数的线性组合形式。结合概率密度演化方法和等价极值事件的基本思想,研究了非线性结构的抗震可靠度分析问题。以具有滞回特性的非线性结构为例,对某一多自由度的剪切型框架结构进行了抗震可靠性分析。结果表明:按照复杂失效准则计算的结构抗震可靠度较之结构各层抗震可靠度均低。这一研究为基于概率密度函数的、精细化的抗震可靠度计算提供了新的途径。 展开更多
关键词 非线性结构 抗震可靠度 正交展开 概率密度演化方法
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钢筋混凝土耗能支撑框架结构的震害预测 被引量:2
18
作者 刘章军 张津娟 叶燎原 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期68-74,共7页
首先介绍了一种新的震害预测方法——基于模糊概率的震害预测模型。在分析了钢筋混凝土框架结构抗震性能以及摩擦耗能支撑框架结构在地震作用下力学性能的基础上,提出用结构层间屈服强度系数、层间剪切位移角和地震损伤指数这三个指标... 首先介绍了一种新的震害预测方法——基于模糊概率的震害预测模型。在分析了钢筋混凝土框架结构抗震性能以及摩擦耗能支撑框架结构在地震作用下力学性能的基础上,提出用结构层间屈服强度系数、层间剪切位移角和地震损伤指数这三个指标作为其主要震害影响评价因子。同时,利用所提出的预测方法,建立了钢筋混凝土耗能支撑框架结构房屋的震害预测模型。 展开更多
关键词 钢筋混凝土结构 摩擦耗能支撑结构 震害预测 模糊理论
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弹性力学教学中数学与力学问题的美学探讨 被引量:7
19
作者 刘章军 雷进生 《高等建筑教育》 2015年第1期59-63,共5页
考虑工科本科生教学特点,在弹性力学教学中,抓住数学和力学问题的内在联系,采用矩阵表达的形式阐述直角坐标与极坐标的变换关系,以及物理量(如位移、体力、应力、应变)的坐标变换关系,并利用坐标变换从直角坐标中的基本方程直接导出极... 考虑工科本科生教学特点,在弹性力学教学中,抓住数学和力学问题的内在联系,采用矩阵表达的形式阐述直角坐标与极坐标的变换关系,以及物理量(如位移、体力、应力、应变)的坐标变换关系,并利用坐标变换从直角坐标中的基本方程直接导出极坐标中的基本方程。按照这一教学思路,将数学知识与弹性力学有机结合,简化基本方程的推导过程,在对知识点深入和透彻讲解的同时,可与学生共同体会和分享数学与力学完美融合过程中的美学感受。 展开更多
关键词 弹性力学 本科教学 坐标变换 基本方程 美学
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基于模糊理论的单层工业厂房震害预测 被引量:7
20
作者 刘章军 叶燎原 《四川建筑科学研究》 北大核心 2006年第1期121-125,共5页
首先对模糊数学中的模糊概率理论进行了阐述,并将这一理论应用于单层钢筋混凝土柱工业厂房的震害预测中,建立了单层钢筋混凝土柱工业厂房的震害预测模型。该预测模型考虑了震害影响因子的模糊权重,比以往的预测方法更加合理、可靠。
关键词 模糊理论 震害预测 单层工业厂房
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