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基于改进生成函数的多元状态复杂系统可靠性重要度分析
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作者 史跃东 钱超 +1 位作者 邵松世 胡俊波 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期172-181,共10页
研究多元状态复杂系统的可靠性重要度,有助于分析并确定系统设计的潜在技术薄弱环节,对于实现系统状态性能的精细化管理意义重大。通过引入改进生成函数模型,并构建面向特定“状态可达门限”的系统层级生成函数,给出一类能够适应“多元... 研究多元状态复杂系统的可靠性重要度,有助于分析并确定系统设计的潜在技术薄弱环节,对于实现系统状态性能的精细化管理意义重大。通过引入改进生成函数模型,并构建面向特定“状态可达门限”的系统层级生成函数,给出一类能够适应“多元”状态复杂任务功能系统的可靠性重要度通用化封闭解算体系与高精度分析算法。工程案例验证结果表明:新算法适用范围广、可靠性重要度分辨精度高,更便于实现复杂系统可靠状态的精细化管理;新算法程式化运算资源要求低,可规避大维度复杂系统状态微分解算的技术瓶颈,工程应用价值更突出。研究结果可拓展应用于多元状态复杂系统其他通用质量特性的重要度分析与精细化管理,对于科学筹措配套保障资源、合理规划预防性维修工作具有重要技术指导作用。 展开更多
关键词 复杂系统 多元状态 可靠 重要分析 改进生成函数 精细化管理
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覆冰多分裂输电导线舞动的动态张力随机分析与可靠度评估
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作者 李正良 王泽宇 +2 位作者 王涛 吕大刚 谭忆秋 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期529-538,共10页
结合有限元模型与概率密度演化法,建立了针对覆冰多分裂输电线舞动的动态张力随机分析方法;通过等价极值分布法构建了覆冰多分裂导线舞动的拉断破坏失效准则,进而发展了一种覆冰多分裂输电导线舞动可靠度评估框架;对某单跨覆冰四分裂输... 结合有限元模型与概率密度演化法,建立了针对覆冰多分裂输电线舞动的动态张力随机分析方法;通过等价极值分布法构建了覆冰多分裂导线舞动的拉断破坏失效准则,进而发展了一种覆冰多分裂输电导线舞动可靠度评估框架;对某单跨覆冰四分裂输电导线进行随机动力响应分析与可靠度评估。算例分析表明:本文方法可高效地分析该跨覆冰输电导线舞动的随机动态张力,导线进入稳定舞动阶段后随机动态张力受多模态共同影响;导线舞动时的拉断破坏可靠概率不会随着初始垂度的增加而单调增加;初始风攻角对导线舞动时的拉断破坏可靠概率影响显著,初始风攻角为20°~60°时该跨导线可靠概率较低。 展开更多
关键词 覆冰多分裂输电导线 舞动 动态张力 随机动力响应 动力可靠
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线性矩法在分布未知条件下的随机结构抗震可靠度分析
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作者 吴罗成 张龙文 曾梦澜 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期180-190,共11页
在工程结构领域,由于数据不足,结构参数的分布通常未知,这成为结构可靠性分析中常见而复杂的挑战。在结构参数分布未知的情况下,本文提出了随机结构抗震可靠度分析的线性矩法。构造了仅由两个基本随机变量描述的随机动力系统:(1)基于结... 在工程结构领域,由于数据不足,结构参数的分布通常未知,这成为结构可靠性分析中常见而复杂的挑战。在结构参数分布未知的情况下,本文提出了随机结构抗震可靠度分析的线性矩法。构造了仅由两个基本随机变量描述的随机动力系统:(1)基于结构随机参数的前四阶线性矩,借助标准正态分布随机变量的随机函数表达,将结构参数的随机变量表示为仅有一个基本随机变量的一元三次多项式;(2)利用一个基本随机变量的随机函数‐谱表示模型描述非平稳地震动过程。在此基础上,根据数论方法确定两个基本随机变量的代表点集,进行时程分析并计算结构响应极值,进而计算确定界限下功能函数的样本及其线性矩;利用功能函数的前四阶线性矩求解三次多项式转换系数;并根据一元三次方程根的求解,建立基于线性矩的结构抗震可靠指标表达式。以结构参数分布未知的非线性单自由度为例说明了本文方法的应用,同时与Monte Carlo模拟结果对比,验证了本文方法的精确性。 展开更多
关键词 抗震可靠 随机结构 线性矩 分布未知 随机函数-谱表示
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盾构下穿时高铁行车安全随机可靠度评估方法
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作者 唐钱龙 邹洋 +1 位作者 刘妙 彭立敏 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期496-508,共13页
为解决高铁行车在盾构下穿时安全性评估难以完全考虑土层不均匀性和不确定性等因素的问题,基于多体系统动力学和有限元方法,分别建立列车子系统和轨道-盾构隧道-地基土子系统模型,并利用轮轨接触关系组成整体耦合时变系统。运用随机可... 为解决高铁行车在盾构下穿时安全性评估难以完全考虑土层不均匀性和不确定性等因素的问题,基于多体系统动力学和有限元方法,分别建立列车子系统和轨道-盾构隧道-地基土子系统模型,并利用轮轨接触关系组成整体耦合时变系统。运用随机可靠度理论,对盾构下穿高速铁路路基段时隧道埋深、盾构间距、掘进状态、注浆范围和地层损失率等因素下高速列车的运行安全进行了可靠性评估。在确定可接受的列车运行失效概率条件下,计算、分析和总结盾构掘进过程中高速列车的安全运行可靠度指标,并给出盾构掘进时不同车速等级下各因素的安全限值。结果表明:车速越大,列车运行安全可靠度指标越小;隧道埋深、盾构间距、预注浆加固范围越大,列车运行安全可靠度指标越大;不同掘进状态亦影响列车运行安全可靠度指标;地层损失率越大,列车运行安全可靠度指标越小;列车交会时的可靠度指标比单车行驶时更小;车速为200、250、300和350 km/h时,单车与双车交会失效概率大致满足一定的比例关系,其比值的变化范围为1.10~1.28。当车速等级分别为1级(>300 km/h)、2级(250~300 km/h)、3级(200~250 km/h)和四级(<200 km/h)时,对应的隧道埋深、盾构间距、注浆范围和地层损失率等指标参数有一定的控制限值。研究结果可为盾构下穿高铁路基项目提供控制值参考。 展开更多
关键词 盾构下穿施工 列车-轨道-道床耦合 行车安全 可靠评估 隧道
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考虑故障相关的动车组可靠度阈值优化预防性维护策略
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作者 王红 庞新宇 权海锐 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期157-162,共6页
以动车组四级修程的机械系统为研究对象,基于部件不同可靠度阈值讨论对维护决策模型的影响。首先,在现有动车组部件故障发生的规律下,采用威布尔分布描述衰退规律,结合定周期维护体制建立优化后的多部件预防性维护模型,将维护力度细分... 以动车组四级修程的机械系统为研究对象,基于部件不同可靠度阈值讨论对维护决策模型的影响。首先,在现有动车组部件故障发生的规律下,采用威布尔分布描述衰退规律,结合定周期维护体制建立优化后的多部件预防性维护模型,将维护力度细分为初级和高级,以效费比判断准则确定部件每次维护的力度。其次,采用层次分析法量化系统各部件最优的可靠度阈值,并考虑系统部件之间的故障相关性,将结果以成本形式表达,研究其对维护方案的改进。结果表明:在考虑故障相关的情况下,对部件进行可靠度阈值研究并优化维修周期,可保证维修计划的有效性和经济性。 展开更多
关键词 可靠 故障相关 预防性维护 层次分析法
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动车组铝合金焊接车体疲劳强度动态可靠度分析
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作者 卢耀辉 江明俊 +3 位作者 王秋实 张雅东 鲜于悦恒 朱生长 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期145-156,共12页
动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车... 动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车体所受的多轴随机载荷转化为焊缝部位的动态结构应力.其次,通过雨流计数法将其修正转化为车体焊缝部位的等效结构应力范围,应用两参数威布尔分布拟合得到应力概率分布.最后,由铝合金焊接接头应力-寿命(主S-N)曲线导出强度数据,结合基于损伤的强度退化模型及应力概率分布函数和概率密度函数建立动态应力-强度干涉模型,研究车体动态变化的疲劳强度可靠度.研究结果表明:车体关注部位疲劳强度可靠度在运行初期很高,但随着运行里程的增加会逐渐降低,在1 400万km服役里程中,位于车体底架垂向载荷输入位置附近的搭接焊缝疲劳强度可靠度降低最多,达0.116 5;车体各关注点失效率随着运行里程的增加先减小后增加,呈现出浴盆曲线的早期失效期和损耗失效期特征;采用多项式拟合法计算大型车体结构的动态应力是可行且高效的,可为车体运维及安全可靠度评估提供参考. 展开更多
关键词 车辆工程 焊接车体 等效结构应力 退化 动态可靠
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基于WIM数据的公路斜拉桥拉索疲劳可靠度评估
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作者 王晓明 吴润涵 +2 位作者 李鹏飞 杨文杰 翟岸 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期139-148,共10页
针对我国超重车辆荷载频发导致现行规范难以反映真实桥梁安全的问题,本文基于实测WIM数据构建了考虑冲击效应的车流荷载响应生成框架,采用复合极值理论外推随机车流响应,建立了一种考虑评估基准期影响的车辆荷载效应概率模型,提出了基... 针对我国超重车辆荷载频发导致现行规范难以反映真实桥梁安全的问题,本文基于实测WIM数据构建了考虑冲击效应的车流荷载响应生成框架,采用复合极值理论外推随机车流响应,建立了一种考虑评估基准期影响的车辆荷载效应概率模型,提出了基于实测车流的斜拉索疲劳可靠度评估方法.以某双向六车道高速公路WIM系统为期三个月的实测数据为基础,对工程背景斜拉桥的拉索疲劳可靠度进行了评估,结果表明:在基于实测WIM数据外推的概率模型下,斜拉桥重载侧拉索的疲劳可靠指标在3.93~6.12之间,而其承载能力极限状态抗拉强度可靠指标在7.74~11.04之间;而采用规范荷载概率模型的疲劳可靠指标在4.35~6.18之间.对比说明:疲劳可靠度远低于抗拉强度可靠度,拉索评估基准期内的安全性主要受疲劳控制;相对基于实测WIM数据外推的评估基准期荷载,采用规范荷载会较明显地高估斜拉索的疲劳可靠度. 展开更多
关键词 斜拉桥拉索 动态称重系统 车辆荷载模型 车辆荷载效应 可靠评估
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基于随机场的大跨悬索桥挠度可靠度评估方法
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作者 程进 孙克荻 袁义 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期13-21,共9页
大跨度悬索桥造价高,通行量大,扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程,目前主要采用有限元方法等确定性的分析方法对其安全可靠性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性,同时在空间上还存在变异性和相关性,故引入... 大跨度悬索桥造价高,通行量大,扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程,目前主要采用有限元方法等确定性的分析方法对其安全可靠性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性,同时在空间上还存在变异性和相关性,故引入随机场因素的影响。采用数值分析方法,结合随机场理论与可靠度理论,提出了基于随机场的大跨度悬索桥可靠度评估方法。方法主要包括3方面内容:采用中心点法和相关函数处理随机场;采用有限元方法进行结构数值分析;采用一次二阶矩法中的验算点法进行结构可靠度指标计算。介绍了方法的具体实现流程,编写了与之对应的分析程序,通过若干数值算例验证了方法和程序的准确性和适用性。最后以三塔四跨悬索桥——温州瓯江北口大桥为工程实例,考虑桥梁结构参数的不确定性及其在空间上的变异性和相关性,在正常使用极限状态下对其挠度可靠度进行评价,分析了考虑随机场对温州瓯江北口大桥挠度可靠度指标的影响。结果表明:该文提出的方法适用于大跨度悬索桥的可靠度评估。考虑随机场相比不考虑随机场计算得到的正常使用极限状态下的挠度可靠度指标偏小。这说明,忽略大跨度悬索桥结构参数在空间上的变异性和相关性,会导致过高估计结构在正常使用极限状态下的挠度可靠度。 展开更多
关键词 悬索桥 随机场 一次二阶矩法 有限元分析 可靠指标
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基于解耦Newmark法与代表性滑动面的扩容尾矿坝动力稳定可靠度分析 被引量:1
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作者 徐亮 李亮 +2 位作者 李春立 文嘉辉 王超 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期212-220,共9页
结合解耦Newmark法和代表性滑动面进行分析,提出了一种高效评价尾矿坝动力安全性能的方法。该方法通过精确选取代表性滑动面并计算其屈服加速度,结合响应面分析,构建了尾矿坝位移预测和动力失效概率的分析方法。将该方法应用于云南某扩... 结合解耦Newmark法和代表性滑动面进行分析,提出了一种高效评价尾矿坝动力安全性能的方法。该方法通过精确选取代表性滑动面并计算其屈服加速度,结合响应面分析,构建了尾矿坝位移预测和动力失效概率的分析方法。将该方法应用于云南某扩容尾矿坝工程案例中,准确识别了不同扩容阶段的最易破坏区域,并分别计算其在地震作用下的永久位移及动力失效概率。计算结果表明,新库区扩容至初期坝顶,旧尾矿坝易深层破坏;扩容至原尾矿坝1/2高,新旧坝均易浅层失稳;至原坝顶,新建坝易浅层破坏;扩容坝服役期安全,满足使用要求。案例计算结果验证了该方法在工程实践中的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 尾矿坝动力稳定 可靠分析 Geostudio NEWMARK法
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滨海重载钢桥的焊缝腐蚀疲劳可靠度评估 被引量:1
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作者 朱金 陈远文 +3 位作者 吴梦雪 张宇 衡俊霖 李永乐 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期140-148,252,共10页
为研究钢桥焊缝在强腐蚀环境和重载下的疲劳问题,首先,基于前期试验成果,构建了一个三阶段的腐蚀疲劳概率损伤演化模型,分为腐蚀驱动扩展、腐蚀与疲劳竞争、疲劳驱动扩展三个关键阶段。在考虑焊缝多源疲劳裂纹的萌生、融合与扩展的基础... 为研究钢桥焊缝在强腐蚀环境和重载下的疲劳问题,首先,基于前期试验成果,构建了一个三阶段的腐蚀疲劳概率损伤演化模型,分为腐蚀驱动扩展、腐蚀与疲劳竞争、疲劳驱动扩展三个关键阶段。在考虑焊缝多源疲劳裂纹的萌生、融合与扩展的基础上,还纳入了多重失效路径的影响。以某滨海桥梁为工程背景,结合该桥梁的实测车辆荷载谱与服役环境特征,综合多尺度有限元模拟和腐蚀疲劳概率损伤演化模型开展了可靠度分析。结果表明:与焊趾失效模式相比,焊根失效模式的腐蚀疲劳寿命降低了11.3%,而双失效模式的寿命减少了16.3%,即焊根失效模式占主导地位;C5环境下腐蚀疲劳寿命相比C4环境条件下降低了26.9%,即环境腐蚀等级越高,腐蚀疲劳寿命越短;当车流量系数为1.2%和2.4%时,相比恒定车流量,腐蚀疲劳寿命分别减少了29.9%和38.8%,即车流量越大,腐蚀疲劳寿命越短;在高等级环境腐蚀和高车流量的双重作用下,腐蚀疲劳寿命下降了47.8%,即在强环境腐蚀和重载的耦合作用下,钢桥焊缝抗疲劳性能显著退化。 展开更多
关键词 钢桥 腐蚀疲劳 有限元模拟 焊缝 多源疲劳裂纹 可靠 滨海 损伤演化
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基于可靠度理论的大跨度悬索桥恒载分项系数研究
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作者 齐东春 陈楚龙 +2 位作者 丁少凌 王茂强 鲍芸斐 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期10-17,共8页
对国内多座跨径超过千米的悬索桥恒载进行统计分析,得到了各项自重恒载随机变量的统计参数;将悬索桥自重恒载效应拆分为主缆自重效应、加劲梁自重效应和桥面系自重效应等3部分,基于优化方法推导出各项恒载分项系数计算公式,并建立了迭... 对国内多座跨径超过千米的悬索桥恒载进行统计分析,得到了各项自重恒载随机变量的统计参数;将悬索桥自重恒载效应拆分为主缆自重效应、加劲梁自重效应和桥面系自重效应等3部分,基于优化方法推导出各项恒载分项系数计算公式,并建立了迭代算法;通过对不同活恒比及不同恒载占比的多种组合计算分析,获得了各项恒载分项系数及全部恒载等效分项系数的取值范围。研究结果表明:活恒比对恒载分项系数的影响较小,而各项恒载占比对恒载分项系数的影响相对较大;大跨度悬索桥的全部恒载等效分项系数取值为1.04~1.10,现行悬索桥规范中给定的恒载分项系数1.10为上限值;当主缆恒载占比大、桥面系恒载占比小时,其等效分项系数取下限值;当主缆恒载占比小、桥面系恒载占比大时,其等效分项系数取上限值。以某主跨1860 m的双层桥面钢桁架梁悬索桥为例,其等效恒载分项系数为1.065,相比于规范给定的恒载分项系数1.10,可节约主缆钢丝面积4.43%。 展开更多
关键词 桥梁工程 悬索桥 分项系数 可靠 概率分布
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基于智能算法的水工隧洞围岩稳定可靠度分析
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作者 李梦瑶 王刚 +1 位作者 马震岳 康飞 《人民长江》 北大核心 2025年第5期162-168,共7页
收敛约束法多用于水工隧洞设计的初步阶段,但该方法中关于围岩变形的方程为隐式非线性函数,这使得传统的可靠度计算方法求解困难。鉴于此,基于可靠指标的几何含义,将水工隧洞围岩稳定可靠度计算问题转化为约束优化问题,并运用高斯过程... 收敛约束法多用于水工隧洞设计的初步阶段,但该方法中关于围岩变形的方程为隐式非线性函数,这使得传统的可靠度计算方法求解困难。鉴于此,基于可靠指标的几何含义,将水工隧洞围岩稳定可靠度计算问题转化为约束优化问题,并运用高斯过程回归拟合真实功能函数,再运用成吉思汗鲨鱼优化器进行优化求解,提出了基于高斯过程回归-成吉思汗鲨鱼优化器的水工隧洞围岩稳定可靠度智能算法。算例分析表明,该方法适用性强,计算效率和准确率高,只需少量调用数值模型即可获得可靠指标及失效概率,同时可求得验算点,从而进一步分析各因素对功能函数的敏感性。实例分析表明,拱顶围岩产生中等及以上程度挤压变形的概率为83.81%,产生流变变形的概率为14.46%。与确定性分析相比,可靠度分析可为确定性分析的结果赋予概率意义;就流变变形而言,可靠度分析结果比确定性分析结果更为保守。 展开更多
关键词 水工隧洞 围岩稳定 可靠 收敛约束法 高斯过程回归 成吉思汗鲨鱼优化器
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基于中心点法的高聚物防渗墙堤坝地震变形可靠度分析
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作者 张泽瀚 薛冰寒 +2 位作者 赵冠奇 方宏远 石明生 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期189-196,共8页
高聚物防渗墙技术具有高效、微创和经济等优点,已在中小型土质堤坝除险加固中得到广泛的应用。对于建在震区的高聚物防渗墙堤坝,其在地震作用下的变形可靠度分析尚未开展。因此,基于倾度法和中心点法开展高聚物防渗墙堤坝地震变形的可... 高聚物防渗墙技术具有高效、微创和经济等优点,已在中小型土质堤坝除险加固中得到广泛的应用。对于建在震区的高聚物防渗墙堤坝,其在地震作用下的变形可靠度分析尚未开展。因此,基于倾度法和中心点法开展高聚物防渗墙堤坝地震变形的可靠度分析,采用倾度法评价高聚物防渗墙堤坝的坝体变形情况,通过倾度值计算地震变形的可靠度评价指标,基于中心点法对高聚物防渗墙堤坝的地震变形进行可靠度分析。对某高度为15m的高聚物防渗墙堤坝进行了分析,其设计基准期内年计地震变形失效概率P y=2.44×10-7,对应的可靠指标β=5.03,满足规范要求,为高聚物防渗墙堤坝的抗震设计和安全评价提供了依据。 展开更多
关键词 高聚物防渗墙堤坝 可靠分析 地震变形 中心点法
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基于HLRF优化模型的矿山岩质边坡逆可靠度
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作者 郑阿鑫 潘建平 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第3期448-459,共12页
针对传统HLRF繁杂的计算过程逆可靠度在边坡工程缺少相应的几何意义解释及矿山边坡具有服务年限等问题,建立基于HLRF优化算法的矿山岩质边坡逆可靠度分析模型。首先,对边坡逆可靠度进行几何意义解释,在FLAC3D计算基础上,应用套索算法得... 针对传统HLRF繁杂的计算过程逆可靠度在边坡工程缺少相应的几何意义解释及矿山边坡具有服务年限等问题,建立基于HLRF优化算法的矿山岩质边坡逆可靠度分析模型。首先,对边坡逆可靠度进行几何意义解释,在FLAC3D计算基础上,应用套索算法得到边坡的极限状态方程;其次,用遗传粒子群算法(GA-PSO)优化HLRF,并编写优化模型(GA-PSO-HLRF)与一次逆可靠度程序;最后,对边坡进行逆可靠度与可靠度分析,并提出考虑服务年限的边坡稳定双重指标评价方法。案例结果表明:优化模型对安全系数的反演结果为1.049,与设计安全系数1.05相差0.13%,优化模型精度较高,与一次逆可靠度结果一致;同时优化模型完成了多参数反演,可以获得较好效果;案例结果验证了逆可靠度几何意义解释;提出的双重指标评价方法有利于开展潜在边坡灾害的评估与防治。 展开更多
关键词 矿山岩质边坡 可靠 HLRF算法 目标可靠指标 失效概率
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监测数据驱动的在役高桩码头结构可靠度评估
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作者 张鹏 刘伟 +3 位作者 崔春义 许成顺 季则舟 尤再进 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第3期468-474,619,共8页
为实现在役高桩码头结构安全性能评价,提出了一种基于监测数据与广义Pareto分布(generalized Pareto distribution,简称GPD)模型的结构可靠度计算方法。首先,基于高桩码头桩基结构响应信息建立广义Pareto分布概率模型,分别采用超阈值均... 为实现在役高桩码头结构安全性能评价,提出了一种基于监测数据与广义Pareto分布(generalized Pareto distribution,简称GPD)模型的结构可靠度计算方法。首先,基于高桩码头桩基结构响应信息建立广义Pareto分布概率模型,分别采用超阈值均值图法、Hill图法、最小均方误差法和峰度法确定GPD概率模型的阈值参数;其次,结合滤过泊松过程得到桩基结构响应极值的概率分布函数;最后,采用蒙特卡洛方法计算得到高桩码头整体桩基结构的失效概率及可靠度指标。实例验证结果表明:GPD模型对高桩码头整体桩基结构的弯矩数据的尾部数据拟合效果较好,并能够比较准确地建立高桩码头整体桩基结构弯矩极值的概率分布函数;当服役基准期为50 a时,计算得到高桩码头整体桩基结构抗弯能力的可靠度指标为3.854,满足目标可靠度指标的要求。 展开更多
关键词 高桩码头 结构可靠 弯矩极值 广义PARETO分布 滤过泊松过程
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随机主余震作用下AP1000核电厂可靠度研究
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作者 高嘉鸿 庞锐 +1 位作者 宰德志 徐斌 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1577-1587,共11页
在实际中,地震通常由一次主震和一系列余震构成,且地震发生的随机性很强。主震会对结构造成破坏,随后的余震则会放大和加剧结构的响应与损伤。然而,目前尚无考虑随机地震序列作用对核电厂影响的研究。提出了一种AP1000核电厂在随机主余... 在实际中,地震通常由一次主震和一系列余震构成,且地震发生的随机性很强。主震会对结构造成破坏,随后的余震则会放大和加剧结构的响应与损伤。然而,目前尚无考虑随机地震序列作用对核电厂影响的研究。提出了一种AP1000核电厂在随机主余震作用下的动力响应和可靠度研究的分析框架。使用地震动的物理随机函数模型、窄带波群叠加法和Copula函数模拟随机主余震序列;基于ABAQUS软件建立AP1000核电站模型,并对其进行动力响应分析;基于直接概率积分法得到核电厂屏蔽厂房水平方向最大位移响应的概率密度函数,并计算其动力可靠度。结果表明,相较于仅经历主震,余震作用后屏蔽厂房顶部和安全壳顶部的加速度与相对位移分别有不同程度的增大,屏蔽厂房水箱和通风口之间区域的损伤面积有所扩大,余震会对核电厂造成进一步破坏。由于地震的随机性,核电厂的动力响应也表现出一定随机性。余震会降低核电厂的动力可靠度,其降低的程度与核电厂选择的阈值相关。 展开更多
关键词 AP1000核电厂 随机主余震 直接概率积分法 动力响应 可靠
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VSV调节机构运动精度可靠度计算及误差分析
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作者 杨奕凤 王艺 +2 位作者 刘傲宇 李佳 谢里阳 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2070-2080,共11页
以某航空发动机可调静子叶片(VSV)调节机构为研究对象,建立了含运动副间隙的运动学模型。考虑到驱动误差、尺寸误差和装配间隙等因素的随机性,建立了考虑各静子叶片运动精度失效相关的VSV调节机构运动精度可靠性模型。引入BP神经网络(BP... 以某航空发动机可调静子叶片(VSV)调节机构为研究对象,建立了含运动副间隙的运动学模型。考虑到驱动误差、尺寸误差和装配间隙等因素的随机性,建立了考虑各静子叶片运动精度失效相关的VSV调节机构运动精度可靠性模型。引入BP神经网络(BPNN)代理模型,采用Monte Carlo方法计算了机构的可靠度,给出了可靠度随静子叶片数量和失效阈值的变化规律。通过与单元失效独立假设的系统模型和完全相关系统模型进行对比,验证了考虑失效相关性的机构运动精度可靠性模型的合理性。提出了一种估算代理模型误差造成的复杂系统可靠度误差的方法,并证明了该VSV调节机构的可靠度计算结果是准确可信的。 展开更多
关键词 可调静子叶片调节机构 失效相关性 BP神经网络 可靠 误差分析
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基于不确定性的海上风电单桩p-y曲线法的模型误差评估与可靠度分析研究
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作者 林奖勤 张璐璐 +2 位作者 廖晨聪 王舸 张泽超 《海洋工程》 北大核心 2025年第3期105-117,共13页
针对海上风电单桩水平试桩数据有限、模型误差评估困难的问题,提出了一种基于有限试桩数据条件下的海上风电大直径单桩水平承载力p-y曲线法模型误差二阶段评估方法。首先开展超重力离心模型试验,获取原位应力水平下不同桩径与埋深比的... 针对海上风电单桩水平试桩数据有限、模型误差评估困难的问题,提出了一种基于有限试桩数据条件下的海上风电大直径单桩水平承载力p-y曲线法模型误差二阶段评估方法。首先开展超重力离心模型试验,获取原位应力水平下不同桩径与埋深比的风电单桩的水平承载力数据,并结合既有文献公开的有限试桩数据,建立风电单桩水平静载数据库;然后建立三维有限元基准模型,将其作为实测数据与p-y曲线法之间的过渡,利用所建数据库评估基准模型自身的误差ε_(FEM);接着通过算例扩充得到基准模型相对p-y曲线法的偏差系数η的概率分布;最后将ε_(FEM)与η结合得到模型误差ε_(py)的概率分布。研究表明,模型误差ε_(py)的均值与桩-土相对刚度E_(p)I_(p)/(EsL4)的对数呈线性关系。工程案例研究显示,对于某海上风电场第41号机位的单桩,不考虑模型误差则单桩可靠度指标β为4.33,考虑模型误差得到可靠度指标β为6.91。这表明,忽略p-y曲线法的模型误差可导致设计偏于保守。 展开更多
关键词 风电单桩 P-Y曲线法 水平承载力 模型误差 不确定性分析 可靠分析
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钢筋混凝土开洞梁抗剪承载力统一模型及其可靠度分析
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作者 张扬 熊学玉 +1 位作者 颜阳 董震 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期38-49,共12页
为了弥补现有钢筋混凝土开洞梁抗剪承载能力模型的不足,考虑破坏模式、洞口形状、洞口尺寸、洞口位置(水平和竖向)、加固配筋形式以及混凝土强度等参数,基于规范建立了抗剪承载力统一模型.通过159个试验数据确定抗剪承载力统一模型,并... 为了弥补现有钢筋混凝土开洞梁抗剪承载能力模型的不足,考虑破坏模式、洞口形状、洞口尺寸、洞口位置(水平和竖向)、加固配筋形式以及混凝土强度等参数,基于规范建立了抗剪承载力统一模型.通过159个试验数据确定抗剪承载力统一模型,并用来评估现有模型和统一模型.结果表明:按照破坏模式建立抗剪承载力模型是合理的;抗剪承载力统一模型具有较高的准确度,孔侧剪压破坏模式下抗剪承载力模型的均值AV、整体绝对误差IAE和相对平均误差MRE分别为1.035、0.177和0.231,弦杆剪切破坏模式下抗剪承载力模型的AV、IAE和MRE分别为1.007、0.166和0.212;随着混凝土强度的增加,可靠指标β逐渐增加,随着洞口高度的增加,可靠指标β逐渐降低;当洞口高度为0.5de(截面有效高度),可靠指标β仍然能够满足规范要求,建议洞口高度不超过0.4de.本文建立的抗剪承载力统一模型具有较高的适用性、准确性和可靠性. 展开更多
关键词 钢筋混凝土开洞梁 加固配筋形式 洞口参数 抗剪承载力 统一模型 可靠分析
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基于Pair-Copula贝叶斯模型的基坑支护可靠度分析 被引量:1
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作者 吴大炜 江钰鑫 +1 位作者 梁广林 林越翔 《人民长江》 北大核心 2025年第1期140-146,163,共8页
为准确判定基坑安全状态,保障基坑安全建设,对影响基坑安全的关键因素展开时程监测,以Pair-Copula贝叶斯(Pair-Copula Bayesian Network, PCBN)模型为基础,结合Pair-Copula处理复杂多变量数据的灵活性和贝叶斯网络处理不确定性的优势,... 为准确判定基坑安全状态,保障基坑安全建设,对影响基坑安全的关键因素展开时程监测,以Pair-Copula贝叶斯(Pair-Copula Bayesian Network, PCBN)模型为基础,结合Pair-Copula处理复杂多变量数据的灵活性和贝叶斯网络处理不确定性的优势,对深基坑支护结构的可靠性进行了深入分析,构建了一套较为完善的可靠度评价体系,实现了考虑监测数据复杂相关性的基坑安全状态量化评价。研究结果表明:监测数据之间存在相关性,其中桩顶竖向位移、桩体水平位移、地表沉降、支撑轴力、桩(墙)体深层水平位移之间的Kendall秩相关系数均超过0.5,存在较强正相关性。地下水位与桩顶竖向位移、桩体水平位移、地表沉降、支撑轴力、桩(墙)体深层水平位移皆为负相关,且相关性较弱,地下水位与地表沉降之间Kendall秩相关系数为-0.361 7,相关性最弱。PCBN模型具有良好的精度,基于PCBN模型计算得到的新塘互通立交路段明挖法市政隧道深基坑工程可靠性指标β值为4.056,基坑支护结构位于安全范围。研究成果可为深基坑支护结构安全量化评价提供有效参考。 展开更多
关键词 深基坑支护 Pair-Copula贝叶斯模型 风险评价 可靠分析
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