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基于多维AR模型的桥梁随机风场模拟 被引量:13
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作者 张田 夏禾 郭薇薇 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1114-1121,共8页
基于自然风特性,通过考虑结构节点间风速时程的空间相关性,采用多维AR模型模拟主梁和桥墩节点随机脉动风速时程,利用FPE准则和AIC准则确定模型阶数,并对模拟过程中的自回归顺序、功率谱密度等问题进行研究。对兰新二线铁路白杨河大桥采... 基于自然风特性,通过考虑结构节点间风速时程的空间相关性,采用多维AR模型模拟主梁和桥墩节点随机脉动风速时程,利用FPE准则和AIC准则确定模型阶数,并对模拟过程中的自回归顺序、功率谱密度等问题进行研究。对兰新二线铁路白杨河大桥采用多维AR模型模拟各节点的脉动风速时程,结果表明:当AR模型阶数为4时,模拟功率谱与目标功率谱吻合较好;当自回归顺序颠倒时,模拟功率谱明显偏离目标功率谱。 展开更多
关键词 桥梁 脉动风 随机模拟 AR模型 定阶
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海上风力机随机风场模拟及风振响应分析 被引量:6
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作者 柯世堂 王同光 +1 位作者 曹九发 王珑 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1245-1252,共8页
为研究海上风力机的风振特性,进行风力发电塔-轮系统的随机风场模拟和风振动力响应计算。采用谐波叠加法模拟塔架和风轮的来流风速时程,进而基于改进的叶素-动量理论(MBEM)模拟考虑风轮和塔架相干效应、风轮旋转效应的风轮脉动风速时程... 为研究海上风力机的风振特性,进行风力发电塔-轮系统的随机风场模拟和风振动力响应计算。采用谐波叠加法模拟塔架和风轮的来流风速时程,进而基于改进的叶素-动量理论(MBEM)模拟考虑风轮和塔架相干效应、风轮旋转效应的风轮脉动风速时程。结合已提出的柔性结构风振精细化频域计算方法"一致耦合法",对海上风力发电系统结构进行风振动力响应和风振系数计算。研究结果表明:海上风力发电塔-轮系统的风振动力响应以共振效应为主,但背景响应和耦合项不能忽略,风振呈现多模态耦合和多振型响应2个显著特征;系统风振系数的分布差异较大,其中风轮尖部最大(2.35),塔架中下部位最小(1.40)。 展开更多
关键词 海上风力机 随机模拟 风振响应 风振系数 一致耦合法
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水环境模拟参数随机场的指示克里格研究 被引量:3
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作者 尚晓颖 张征 +1 位作者 池志淼 李道峰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2007年第2期118-121,共4页
在水环境模拟中,经常要对各种参数的空间分布数值做出可靠的估计。环境问题的复杂性往往使得这类估计存在不确定性。如何利用有限的监测数据来实现水环境中各种参数的精确估值具有重要的实际意义。以水环境模拟参数随机场中的离子质量... 在水环境模拟中,经常要对各种参数的空间分布数值做出可靠的估计。环境问题的复杂性往往使得这类估计存在不确定性。如何利用有限的监测数据来实现水环境中各种参数的精确估值具有重要的实际意义。以水环境模拟参数随机场中的离子质量浓度为例,介绍了指示克里格估值计算的理论方法及应用。通过对样本数据的统计分析得出,数据总体不服从正态分布,且表现出一定的非平稳性。在此基础上用指示克里格法对离子在模拟环境中分布的空间结构特征进行分析,并对估点进行估值计算。估值结果显示,指示克里格的估值效果优于普通克里格。这一实际应用表明,指示克里格法可以较好地描述水环境模拟参数随机场的空间分布规律。 展开更多
关键词 环境科学 水环境模拟随机 指示克里格 离子质量浓度
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水环境模拟参数随机场特异值及稳健变异函数的研究 被引量:3
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作者 牟向玉 张征 +1 位作者 尚晓颖 徐永利 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2008年第4期88-92,共5页
根据变异函数不稳健性的产生机理,对原始监测数据进行正态变换并对特异值的识别及处理作初步研究。以廊坊市地下水采样中Cl-质量浓度为区域化变量,采用影响系数法(ICM)和估计邻域法(ENM)识别并处理其特异值;采用Cressie-Hawkins和中位... 根据变异函数不稳健性的产生机理,对原始监测数据进行正态变换并对特异值的识别及处理作初步研究。以廊坊市地下水采样中Cl-质量浓度为区域化变量,采用影响系数法(ICM)和估计邻域法(ENM)识别并处理其特异值;采用Cressie-Hawkins和中位调节法两种稳健统计学方法对采样数据进行系统处理和分析。结果表明,对空间变异性较大的变量(Cl-质量浓度),其特异值经ICM和ENM处理后的估计效果均优于未处理特异值的效果,其中ICM对特异值的处理效果略好于ENM。采用稳健变异函数计算方法时能得到结构特征较强的变异函数,且处理特异值后再进行稳健计算比单纯使用稳健公式的效果好。可见,获得稳健变异函数及其估计量对改善变异函数的结构性和理论模型的主要参数有明显效果。 展开更多
关键词 环境地学 水环境模拟参数随机 地质统计学 稳健统计学 稳健变异函数 特异值
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地下水环境模拟参数随机场的BP神经网络研究 被引量:1
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作者 李坚 张征 +3 位作者 丰满 冯宇 刘淑春 王璐璐 《水资源与水工程学报》 2010年第5期20-24,共5页
以地下水环境模拟参数随机场中的离子质量浓度为例,以研究BP神经网络方法(BPNN)应用于地下水环境模拟参数随机场空间变异性的可能性。将所有数据分为独立的训练和检验数据集,用没有参与建模的22组数据进行验证,并用最佳BPNN模型进行区... 以地下水环境模拟参数随机场中的离子质量浓度为例,以研究BP神经网络方法(BPNN)应用于地下水环境模拟参数随机场空间变异性的可能性。将所有数据分为独立的训练和检验数据集,用没有参与建模的22组数据进行验证,并用最佳BPNN模型进行区域空间分布预测图的绘制。结果表明:①BPNN方法的插值结果与观测值的相关系数达到0.952,平均偏差为1.438,协方差为14.052,取得了较好的模拟效果,且估值效果明显好于普通克里格法。②从最佳模型区域空间分布预测图来看,该方法能比较客观地刻画地下水环境模拟参数随机场中离子质量浓度的空间分布状况。这一实际应用表明,BPNN方法可以较好地描述地下水环境模拟参数随机场的空间分布规律。 展开更多
关键词 环境地学 BP神经网络 地质统计学 地下水环境模拟随机 离子质量浓度
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具有桥塔风效应的桥梁风场数值模拟 被引量:12
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作者 李黎 胡亮 +1 位作者 樊剑 方秦汉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期14-18,共5页
将特征正交分解型谱表示法运用于模拟具有桥塔风效应的桥梁风场中。首先介绍桥塔风效应和桥梁风场的概率描述,然后结合模态截断技术,介绍特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法,该方法是对常用的原型谱表示法的... 将特征正交分解型谱表示法运用于模拟具有桥塔风效应的桥梁风场中。首先介绍桥塔风效应和桥梁风场的概率描述,然后结合模态截断技术,介绍特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法,该方法是对常用的原型谱表示法的继承和提高,且物理概念更加清晰。通过引入对风速谱矩阵的显式预分解,推导模拟具有桥塔风效应的桥梁风场的简化计算公式,将对付目标功率谱矩阵的特征值分解运算简化为对实矩阵的运算。该方法可用FFT加速,相对于原有的模拟方法具有较高的计算效率。最后,以模拟龙潭河特大桥施工最大双悬臂阶段的脉动风速场为算例,解释了脉动风速过程特征正交分解模态的物理意义,说明该方法的可靠性。在算例中,观察到复杂相关结构下,特征正交分解发生振型交换的现象,并分析其原因。 展开更多
关键词 随机模拟 桥塔风效应 谱表示法 特征正交分解(ROD)
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考虑土体参数空间变异性的地震作用下无限长边坡可靠度研究
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作者 朱德胜 夏磊 +1 位作者 柯力俊 王震 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期106-114,共9页
土体参数的空间变异性对地震边坡安全评价的影响不可忽视,采用概率分析的方法对地震边坡稳定性进行系统性研究十分必要。基于随机场方法分析水平和竖向地震力共同作用对无限长边坡可靠度的影响,并采用确定性分析方法相互验证。对比分析... 土体参数的空间变异性对地震边坡安全评价的影响不可忽视,采用概率分析的方法对地震边坡稳定性进行系统性研究十分必要。基于随机场方法分析水平和竖向地震力共同作用对无限长边坡可靠度的影响,并采用确定性分析方法相互验证。对比分析发现,在水平和竖向地震力共同作用下,即使水平地震力系数较小,竖向地震力对无限长边坡的失效概率仍有明显影响。同时,随着水平地震力系数增大,竖向地震力作用对最危险坡度的影响也逐渐增强。结果表明,对地震力作用下的无限长边坡进行可靠度分析时,水平和竖向地震力作用均不可忽略。 展开更多
关键词 无限长边坡 地震力 最危险坡度 可靠度分析 随机场模拟
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大跨空间结构风速时程的数值模拟理论 被引量:27
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作者 边建烽 魏德敏 《暨南大学学报(自然科学与医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期87-90,共4页
 介绍了一种针对大跨空间结构抗风分析时域方法的具有空间相关性风场的计算机模拟方法(AR法),给出了各种算法的关键步骤;指出了针对不同的结构应该选择合适的方法,在大跨桥梁中往往采用谐波叠加法,而在大跨屋盖等结构中采用AR模型比较...  介绍了一种针对大跨空间结构抗风分析时域方法的具有空间相关性风场的计算机模拟方法(AR法),给出了各种算法的关键步骤;指出了针对不同的结构应该选择合适的方法,在大跨桥梁中往往采用谐波叠加法,而在大跨屋盖等结构中采用AR模型比较合适;通过算例,对AR法的有关参数进行了讨论,得到了一些有意义的结论. 展开更多
关键词 大跨空间结构 随机模拟 相干函数 AR模型
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行波及相干效应对超千米跨度斜拉桥多维多点随机地震响应的影响 被引量:6
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作者 范晨阳 郑史雄 +1 位作者 陈航 张金 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第8期54-58,共5页
为了研究行波及相干效应对超千米跨度公铁两用斜拉桥地震响应的影响,基于通用有限元软件ANSYS,借助高效的虚拟激励法分别得到考虑两种效应的结构地震响应值,通过对比研究,结果表明:(1)仅考虑行波效应时,在视波速取500 m/s工况下,主梁纵... 为了研究行波及相干效应对超千米跨度公铁两用斜拉桥地震响应的影响,基于通用有限元软件ANSYS,借助高效的虚拟激励法分别得到考虑两种效应的结构地震响应值,通过对比研究,结果表明:(1)仅考虑行波效应时,在视波速取500 m/s工况下,主梁纵向位移和竖向位移出现最大均方根值,行波效应对主梁纵向位移响应影响最为显著;(2)仅考虑相干效应时,主梁纵向位移和横向位移在部分相干工况下出现最大均方根值,主梁跨中横向位移的均方根值为0.274 m,较一致激励(完全相干)增大了126.4%;(3)两种效应对结构1号边墩、2号辅助墩和3号主塔的不同地震响应的影响程度存在较大差异,需具体响应具体分析。通过各具体工况下的结果对比,得出超大跨度斜拉桥地震响应分析考虑行波和相干效应十分必要的结论。 展开更多
关键词 斜拉桥 公铁两用桥 行波效应 相干效应 随机地震模拟 地震反应分析
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Parametric analysis on buffeting performance of a long-span high-speed railway suspension bridge 被引量:6
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作者 ZHAO Kai-yong WANG Hao +2 位作者 TAO Tian-you GAO Hui WU Tong 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第8期2574-2588,共15页
The buffeting performance of kilometer-level high-speed railway suspension bridges has a great impact on the smooth operation of high-speed trains.To investigate the buffeting performance of the structure significantl... The buffeting performance of kilometer-level high-speed railway suspension bridges has a great impact on the smooth operation of high-speed trains.To investigate the buffeting performance of the structure significantly different from traditional suspension bridges,the first long-span high-speed railway suspension bridge,Wufengshan Yangtze River Bridge(WYRB),is taken as a numerical example to demonstrate the effects of structural parameters and wind field parameters on the buffeting responses.Based on the design information,the spatial finite element model(FEM)of WYRB is established before testing its accuracy.The fluctuating wind fields are simulated via both classical and stochastic wave based spectral representation method(SRM).Finite element method is further taken to analyze the parametric sensitivity on wind induced buffeting responses in time domain.The results show that the vertical displacement is more sensitive to the changing dead load than the lateral and torsional ones.The larger stiffness of the main girder and the lower sag-to-span ratio are both helpful to reduce the buffeting responses.Wind spectrum and coherence function are key influencing factors to the responses so setting proper wind field parameters are essential in the wind-resistant design stage.The analytical results can provide references for wind resistance analysis and selection of structural and fluctuating wind field parameters for similar long-span high-speed railway suspension bridges. 展开更多
关键词 high-speed railway suspension bridge buffeting performance numerical analysis parametric analysis wind field simulation
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Reservoir lithology stochastic simulation based on Markov random fields 被引量:2
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作者 梁玉汝 王志忠 郭建华 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第9期3610-3616,共7页
Markov random fields(MRF) have potential for predicting and simulating petroleum reservoir facies more accurately from sample data such as logging, core data and seismic data because they can incorporate interclass re... Markov random fields(MRF) have potential for predicting and simulating petroleum reservoir facies more accurately from sample data such as logging, core data and seismic data because they can incorporate interclass relationships. While, many relative studies were based on Markov chain, not MRF, and using Markov chain model for 3D reservoir stochastic simulation has always been the difficulty in reservoir stochastic simulation. MRF was proposed to simulate type variables(for example lithofacies) in this work. Firstly, a Gibbs distribution was proposed to characterize reservoir heterogeneity for building 3-D(three-dimensional) MRF. Secondly, maximum likelihood approaches of model parameters on well data and training image were considered. Compared with the simulation results of MC(Markov chain), the MRF can better reflect the spatial distribution characteristics of sand body. 展开更多
关键词 stochastic modeling Markov random fields training image Monte Carlo simulation
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