基于随机响应面法的岩质边坡稳定可靠度分析

为客观描述岩质边坡中广泛存在的参数不确定性问题,同时解决传统的可靠度分析方法存在的不足,本文提出了基于随机响应面方法的岩质边坡稳定可靠度计算框架,并以一个典型的岩质边坡工程算例验证了本文方法的有效性。计算结果表明：2阶、3阶和4阶随机响应面法都能够较为有效计算岩质边坡结构稳定问题,计算结果与100万次蒙特卡洛方法的CDF曲线基本一致。此外,参数敏感性分析表明黏聚力c和内摩擦角φ变异系数的变化对失效概率的影响呈现正相关关系,单宽拉裂面面积z变异系数的变化对失效概率的影响呈现负相关关系。     

基于随机响应面法的可靠度分析及应用研究

运用随机响应面法计算失效概率和可靠度指标,该方法在一些复杂的非线性函数中依然能够保持较高的收敛性。通过数值分析和工程实例进行验证,结果表明:随机响应面法的计算过程相对简单并且计算结果精度较高;随着随机多项式次数的增加,随机响应面法得到的概率密度曲线越来越接近由蒙特卡罗法得到的概率密度曲线。     

基于响应面法的拱坝地震易损性分析

基于响应面法建立了一种高效的拱坝地震易损性分析方法。考虑混凝土拱坝材料以及地震动的不确定性,按照中心复合试验设计方法建立材料-地震动样本,采用Abaqus有限元分析软件建立拱坝有限元模型并对样本进行非线性动力时程计算,然后以拱冠位移为性能指标建立响应面模型。采用拉丁超立方抽样法从响应面模型中抽样,建立概率地震需求模型,从而获得地震易损性曲线,为基于性能的拱坝抗震安全评价提供理论依据。分析结果表明：所建立的拱坝响应面模型精度较高,基于响应面法的拱坝地震易损性分析方法比传统的蒙特卡罗模拟法具有更高的效率。     

基于响应面法的堆石料弹塑性模型参数反演研究

采用拉丁超立方设计选取堆石料参数,并通过有限元计算得到大坝竣工期典型测点沉降,采用响应面法建立二者之间的映射关系,根据工程实测得到的测点沉降结果得到堆石料的模型参数,建立了一种基于响应面法的堆石料参数反演方法。针对紫坪铺面板堆石坝,根据上述方法得到的堆石料参数,进行了汶川地震震害模拟,并与实际震害结果进行了对比分析。计算得到的大坝填筑期典型测点竖向位移发展过程以及地震后大坝永久变形与现场实测结果吻合较好。     

基于响应面法的拱坝结构可靠度研究

针对拱坝构造复杂,基岩和筑坝材料具有非线性特性,可靠度分析十分困难的问题,将可靠度计算的响应面法与拱坝应力分析的有限元法相结合分析坝体的可靠度,即:坝体应力与变形的计算采用三维非线性有限元法,可靠度计算采用二次响应面法.以福建省永泰县大洋水电站拱坝为例,分析了该拱坝上游面和下游面的可靠度,得出了可靠指标的变化规律.与其...     

基于有限元响应面法的重力坝抗拉可靠度分析

采用有限元方法计算坝体内的应力,以可能的拉应力范围作为作用效应,容许的拉应力范围作为抗力,建立了与重力坝设计规范中有限元分析结果相对应的抗拉极限状态方程.由于此极限状态方程为隐式,故采用一阶响应面法求解可靠度,并运用正交试验设计方法减少有限元分析次数.本文以龙滩碾压混凝土重力坝为例,给出了实例计算分析结果.     

基于响应面法的泵站弹模反演分析

针对目前试验室测试和现场试验进行力学参数的测定具有局限性这个问题,利用某些具体已知监测值对泵站的具体物理参数进行反演分析。选取泵站以及地基的弹模进行反演研究。首先,在有限元分析的基础上,利用中心复合设计进行有限次试验,建立可反映泵站弹模与位移之间非线性隐式关系的响应面方程,以代替有限元计算;其次,利用遗传算法对响应面方程目标函数进行迭代寻优,从而实现泵站弹模的反演分析。最后,选取了2个泵站,利用监测值进行反演,响应面方程结果的误差大都在1%以内,最终弹模反演的误差在2%以内。经数值算例表明,该方法计算结果误差小,求解效率高,能准确地反映材料的真实情况。研究成果可为实际泵站工程的参数确定提供参考。     

基于动态仿真的碾压混凝土坝施工仓面规划

通过建立基于碾压混凝土坝体施工过程动态仿真的仓面规划模型,根据坝体上升过程中坝段动态属性的实时变化进行仓面规划方案的优化。仓面规划仿真模型以仓位系统为主导,配合选择相应的浇筑机械及混凝土入仓方案,根据实际获得的机械属性对仓位规划方案进行修正,得到最终的仓面规划方案及施工组织方案。通过多次仿真试验,可以获得不同坝体参数及施工参数条件下的仓面规划方案及方案实施效果,可为工程技术人员进行方案优选提供丰富详尽的信息。     

爆炸冲击下重力坝不确定性动态响应研究

为确定重力坝在爆炸荷载作用下的抗爆性能,设计合理的抗爆防护的重力坝结构,研究了重力坝在爆炸荷载下的动态响应特征。首先,统计分析有关爆炸荷载超压峰值的公式及实验数据,建立了爆炸荷载的统计模型。采用RHT模型构建混凝土本构模型,采用自定义的塑性硬化模型构建坝基岩体本构模型。然后,用AUTODYN显示动力学软件对不同测点的动态响应和不同比例距离下的重力坝整体响应进行分析。结果表明,炸药质量和比例距离是影响爆炸荷载作用下坝体结构失效的两个重要因素,随着比例距离的增大,不同爆炸荷载下应力、位移、速度和加速度的变化率逐渐接近且趋于稳定。因此,在对坝体结构进行抗爆设防时,要综合考虑炸药质量和比例距离的影响,确定合理的防爆距离。     

基于响应面法的型钢混凝土闸墩损伤可靠度分析

为分析型钢混凝土闸墩在不同损伤程度下的可靠度,采用刚度面积折减法对闸墩进行损伤模拟,并利用ANSYS概率设计模块中的响应面法来拟合响应面方程作为闸墩的功能函数,结合JC法计算闸墩的可靠指标,以及通过灵敏度图研究闸墩型钢尺寸、型钢屈服强度、混凝土抗压强度对闸墩可靠度的敏感性.结果表明,闸墩出现损伤后计算得到的可靠指标会下...     

颗粒离散元模拟边坡动力响应的研究进展

颗粒流(PFC)离散元方法是当前模拟边坡变形破坏的热点方法,在边坡动力分析领域有良好的应用前景.以阻尼参数标定、动荷载输入及动力分析方式为切入点,对颗粒离散元模拟边坡动力响应的研究现状进行了总结和分析.在此基础上,对颗粒离散元在边坡动力分析领域的进一步应用需注意的问题及发展趋势进行了探讨.     

基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素，而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响，可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E，采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真，结果表明，停电规模 — 频次基本符合幂率分布且存在临界点，当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大，临界点的提出对预防大停电有参考价值。     

大型渡槽结构动力响应分析

现针对大型渡槽结构动力响应问题,考虑槽内水体与槽壁的相互作用,采用三维有限元及时程分析技术,建立了大型渡槽结构动力响应分析的力学模型,对不同过水量下结构的动应力及动位移进行了计算分析,得出不同过水量下槽体结构动应力及动位移的变化规律等结论,为同类工程设计提供理论依据和指导。     

水火电力系统短期优化调度的不确定性模型

分析了电力市场中日前交易与实时交易的关系，考虑了水火电力系统的水力联系和电力联系，针对各种不确定性因素的影响，基于机会约束规划提出了一种新的水火电力系统短期优化调度的不确定性模型。允许所形成的调度方案在某些比较极端的情况下不满足约束条件，但这种情况发生的概率必须小于某一置信水平。兼顾日前交易和在此计划下可能存在的实时交易的费用，实现系统的火电机组和用以实时平衡的功率调整的费用最小化，并针对该模型给出了基于粒子群算法和蒙特卡罗仿真的求解方法。算例仿真说明了该方法的有效性。     

电力系统动态仿真中的继电保护模型

针对仿真程序中继电保护模型的研究现状进行了综述,提出了继电保护模型的建模方法,进而构建了一个用于电网稳定计算的继电保护模型接口仿真平台。在PSASP中引入了距离保护模型,进行了暂态稳定仿真计算,仿真结果如实描述了线路后备保护的动作特性,表明引入继电保护模型能更真实地反映实际电力系统受扰动后的动态行为。     

基于MATLAB/xPC Target的抽水蓄能机组调速实时仿真系统

利用MATLAB软件提供的Simulink,RTW,xPC Target等工具箱建立了抽水蓄能机组的实时仿真模型,并通过输入/输出接口电路将实时仿真模型与实际抽水蓄能机组调速器相连接,构成了一个半物理实时仿真系统。利用某电站抽水蓄能机组参数对该系统进行了测试验证,结果表明,该实时仿真系统建模方便、能自动生成高效仿真程序、参数调整灵活、试验曲线与原型机组试验曲线吻合度高,可作为调速器开发设计阶段的试验平台,以及试验验收阶段机组动态特性的测试系统。     

二滩拱坝地震响应的动力模型试验研究

二滩双曲拱坝的动力模型试验在大型模拟地震振动台上进行。研究了在实际地震波作用下,坝体、水库和地基的相互作用影响,坝体抗震安全度,动水压力分布和拱坝在强烈地震下的破坏机理。研究结果表明:1.高拱坝的最大动应力是拱应力,位于上游坝顶中间部位。下游坝顶中间部位和2/3坝高部位以及坝踵是抗震薄弱部位。2.紧靠拱坝上游面的山体形状对坝面动水压力值的影响较大,故对于坝前地形复杂的水库,应模拟一倍坝高长的自然地形。3.满库时,拱坝前几阶固有频率对库水位的微小变化非常敏感。4.拱坝在强烈地震下的破坏在瞬间完成,主要是中上部的脆性开裂。     

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时,序网连接复杂、难以求解的问题,提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化,以减小计算量,并与多端口理论相结合,推导出一种既适用于各种类型简单故障,又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用,通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果,证明该算法准确有效。     

发电商容量持留对电力系统充裕度的影响

针对发电商容量持留对电力系统充裕度的影响问题,根据发电商容量持留激励建立节点电 价机制下的发电商最大收益模型,并通过循环博弈模型来考察多个发电商的容量持留。通过该模 型和蒙特卡罗模拟法研究发电商容量持留对电力系统充裕度的影响,揭示了发电商容量持留对系 统可靠性的作用。在此基础上进一步研究线路约束和市场集中度对电力系统充裕度的影响,同时 对不同节点上的容量持留对系统可靠性的影响进行了细致分析,并提出了提高系统可靠性的发电 商容量持留抑制措施。通过IEEE RTS-79网络算例说明了该理论和方法的正确性。