考虑空间变异性的桩基础可靠度设计方法比较研究

文章比较两种不同的模拟岩土参数固有空间变异性方式(即基于随机场法的显示模型和基于等效方差折减法的隐式模型)对钻孔桩可靠度设计的影响。利用基于蒙特卡洛模拟的扩展可靠度设计方法对钻孔桩进行设计,分别采用随机场法和等效方差折减法模拟材料参数的固有空间变异性,并对两种方法的设计结果进行对比分析,结果表明,使用方差折减函数简化形式的隐式模型计算结果偏保守。     

基于单调关联系统的驾驶行为可靠度计算方法

为合理评估驾驶员驾驶行为的可靠性,提出了驾驶行为可靠度计算方法,将人机系统可靠性理论与驾驶行为链相结合,构建了基于感知、判断、操作元件及模块组的驾驶行为可靠性框图,确定了单项器官元件可靠度测试与计算方法,运用单调关联系统理论给出了功能模块可靠度及驾驶行为系统可靠度的量化模型,计算了模型中各生理、心理元件概率重要度,分析了其对驾驶行为的影响度。计算结果表明:事故组与非事故组间行为可靠性存在明显差异,非事故组的可靠性整体大于事故组,但整体可靠性呈下降趋势,事故组驾驶员整体操作稳定性较差;生理因素对驾驶行为可靠度影响度前期较大后期较小,而心理因素则相反。     

基于交通冲突技术的交叉口安全可靠度分析

借鉴路网可靠性分析方法,定义交叉口安全可靠性的概念,提出基于,中突概率分布的安全可靠度理论计算方法以及基于综合交通冲突率的安全可靠度计算方法,结合实例实现交叉口安全评价的定量分析。     

基于叠加相位的干线绿波协调控制方法研究

现有的绿波协调控制图解法和数解法存在干线交叉口处的绿灯启亮时刻难以与对应方向的车流到达时刻相匹配的问题,造成了部分时空资源的浪费,压缩了双向的绿波带宽,影响了干线协调控制的效果。针对这一问题,提出基于叠加相位设计方法的干线绿波协调控制方法。该方法在传统方法求解结果的基础上,根据绿波带的设计速度,插入叠加相位,灵活地错开调整交叉口沿干线的两个行驶方向的绿灯启亮时刻,更好地匹配其与对应方向车流的到达时间;以最大化双向绿波带宽为目标建立规划模型,并利用二分法设计求解算法,实现对最大绿波带宽和各交叉口配时的计算。研究结果表明:基于叠加相位的干线绿波协调控制方法可以实现在不改变绿波设计速度的情况下,有效增加双向绿波带宽,减小干线延误,缓解交通拥堵;相较于传统的绿波协调控制方法,该方法将绿波带宽提高了140%,将干线的平均延误减小了86.2 s,有效缩短了各交叉口的行程时间。     

考虑服务水平可靠度的单点交叉口信号配时研究

为实现单点交叉口在满足一定服务水平可靠度需求下的信号控制方案,使交叉口信号配时更合理、更符合实际,使用连续型概率分布模型分析刻画交叉口进口道车辆到达率的随机性;在考虑车辆到达率随机性的基础上,研究考虑服务水平可靠度的信号配时模型。文章把服务水平可靠度作为信号控制交叉口可靠性指标,研究其与车辆到达率随机性的关系,借助信号配时约束条件,建立信号配时模型;利用概率论方法,推导给定服务水平可靠度指标下的周期时长和绿灯时间的计算公式。仿真验证表明,该计算方法能实现交叉口在满足一定服务水平可靠度需求下信号控制方案,达到使交叉口信号配时更加合理、更有效、更符合实际的效果。     

基于道路连通度的路网可靠度分析方法

传统连通可靠性对于路段的状态划分过于严格,只有中断或连通两种状态.为了能完全体现路网的动态特性,本文建立了一种新的连通可靠性的评价方法,将路网中路段的可靠度从0、1二值扩展到[0,1]区间.作者结合北京城市路网中快速路与主干道的实测数据,分析了基于交通流状况分析的连通可靠性评价方法,并在此基础上,进一步分析了该评价方法...     

基于可靠度的路基均匀性评价标准

提出了基于可靠度的路基均匀性评价方法,建立了路基路面结构的二维有限元模型,采用蒙特卡罗法对典型沥青路面结构在不同路基回弹模量与不同变异系数条件下的结构可靠度进行分析计算,研究了路基回弹模量变异系数对路面结构可靠度的影响,确定了评价路基均匀性的可靠度划分依据。计算结果表明:高速、一级公路可靠度临界值为95%和90%时,路基回弹模量变异系数为0.05和0.10;二级公路可靠度临界值为90%和85%时,路基回弹模量变异系数为0.05和0.15;三、四级公路可靠度临界值为85%和80%时,路基回弹模量变异系数为0.15和0.25。以计算可靠度临界值作为相应公路路基均匀性评价标准,将各级公路路基均匀性等级分为优、中、差3个级别。     

随机动态交通网络可靠度分析与评价

为分析随机动态交通网络中出行者的旅行选择与停车行为,利用网络均衡原理和不动点理论,建立了供需相互作用下的不动点模型,提出了计划可靠度和停车可靠度指标,并对随机动态交通路网的可靠性进行了评价。发现停车设施的位置和步行距离对出行者的计划可靠度和停车可靠度水平影响较大,停车费相当时,出行者将优先选择距离目的地近的停车设施;在早晨上班高峰期,距离目的地较远的停车设施的停车可靠度较高。分析结果表明:提出的可靠度指标能有效地衡量一天中不同时段道路网络和停车设施的服务水平。     

有限元可靠度方法在桥梁工程中的应用

一次二阶矩法是目前求解结构可靠性分析的主要计算方法之一．该方法要求功能函数对随机变量的偏导运算。然而对于以有限元方法分析为主的桥梁结构．无法对其隐式功能函数进行显式求导．限制了一次二阶矩法的应用。本文给出了隐式功能函数可靠度的随机有限元解决方案．考虑了有限元方法和可靠度方法结合使用过程中，经典一次二阶矩法的改造问题。算例表明，该方法能够适用于基于有限元的结构可靠度分析，并在求解过程中给出随机变量的敏感系数。     

基于疲劳可靠度的钢桥面板限载取值

为确定钢桥面板限载的合理取值,建立钢桥面板多尺度有限元模型,利用动态称重(WIM)和Monte Carlo方法生成随机车流样本并进行有限元模型动态加载,通过雨流计数法获取钢桥面板随机疲劳应力谱,基于可靠度理论和疲劳累积损伤理论计算钢桥面板典型细节疲劳可靠度,提出基于疲劳可靠度的钢桥面板限载取值方法;以某跨海斜拉桥钢桥面板为例,基于连续12个月的WIM数据,分别对钢桥面板典型细节进行疲劳可靠性评估,考虑交通量和荷载水平的线性年增长系数,确定了不同交通状况下钢桥面板的限载取值。研究结果表明：当前交通状况下钢桥面板疲劳可靠度指标均高于目标疲劳可靠度指标;交通量和荷载水平对钢桥面板疲劳可靠度指标影响较大,考虑交通量线性年增长系数为2.0%或荷载线性年增长系数为0.4%时,钢桥面板部分细节在设计使用年限内疲劳可靠度指标低于目标疲劳可靠度指标;考虑交通量线性年增长系数为3.0%且荷载线性年增长系数为0.6%时,当前49.0 t限载条件下细节疲劳可靠度指标低于目标疲劳可靠度指标,设置限载为36.5 t时疲劳可靠度能够满足疲劳安全要求;当前荷载水平下行车道最大日均货车交通量为3 820 veh,运营过...     

基于粒子群算法优化Kriging模型的 桥梁钢筋锈蚀可靠度分析

桥梁结构在不利影响因素作用下性能会受到影响,对桥梁的可靠性进行分析具有重要意义。对桥梁钢筋锈蚀开裂可靠度计算方法进行研究,首先,结合实际测试数据提出了基于粒子群算法优化Kriging模型的方法,以解决钢筋锈蚀和保护层开裂与各主要影响因素(钢筋直径、混凝土抗压强度、保护层厚度和沿筋方向裂缝宽度)间的不确定关系。其次,建立了钢筋锈蚀正常使用极限状态的功能函数,并利用Monte-Carlo方法计算桥梁钢筋锈蚀适用性的失效概率和可靠度。结果表明:通过粒子群算法优化后构建的Kriging模型能够更准确地预测钢筋锈蚀程度;桥梁钢筋锈蚀可靠度指标随着钢筋直径、混凝土抗压强度和保护层厚度的增加而增加,随裂缝宽度的增加而减少。     

基于排队延误模型的干线协调控制配时方法

利用有限元排队模型分析信号控制交叉口排队队长与交叉口通行能力、排队延误间的相互关系,在此基础上建立交通高峰期干线协调控制的混合线性规划模型,对干线协调控制的配时参数与相位时序进行优化设计,采用实例验证,该方法能够使干线道路的通过能力和平均延误得到良好改善。     

大跨旧桥极限承载力的可靠度分析

基于桥梁的极限承载力理论,首先建立某桥梁结构的有限元模型,并对荷载作用下的各个反应量如最大挠度、应力和弯矩等进行参数灵敏度分析;其次确定了结构极限承栽力的统计参数,建立基于极限承载力荷载效应的极限状态方程,并采用传统的结构可靠度理论计算出了结构的体系可靠度.算例表明,利用该方法来获得结构体系的可靠度具有准确、简便、实用...     

城市交通干线协调控制

城市干线协调控制是智能交通研究的重要环节。由于城市交通具有随机性和时变性的特点,因此,很难建立准确的科学模型,针对这一问题采用模糊控制的方式进行推理分析。以各交叉口、各相位方向的平均排队长度为控制优劣的评价参数,把三个相邻交叉口作为城市干线控制模型。在主次干道车流相差较大时进行仿真,相比于传统的基于相位差的协调控制,数据显示:采用模糊控制方式对干线进行协调控制,能够有效地减少交叉口的平均延误。     

结构动力抗震可靠度理论的研究进展

从状态变量模型、基本变量模型和实用简化模型3个方面,对结构动力抗震可靠度理论的研究进展系统地进行了总结与评述.针对状态变量模型,结合随机振动理论,将随机振动分析方法分为两类:第1类是面向数字特征的方法,主要解决结构的随机反应从基本随机变量空间到状态变量空间的统计矩演化问题;第2类是面向概率密度的方法,主要解决结构的随机反应从基本随机变量空间到状态变量空间的概率密度演化问题.分别评述了两类方法中的代表性方法:等价线性化方法和概率密度演化方法.针对基本变量模型,分别总结了考虑系统参数随机性的结构动力抗震可靠度分析方法,以及将动力可靠度问题转化为静力可靠度问题的理论和方法,对近年来提出的尾部等效线性化方法、子集模拟法、等价极值法等进行了对比分析.针对实用简化模型,总结评述了3种方法:基于随机地震动模拟-确定性时程分析的直接方法、基于一致危险性反应谱和等效非线性体系的简化方法、基于可靠度简化解析表达式与数值模拟的半解析方法.最后,对新近提出的结构整体抗震可靠度理论及其存在的问题进行了归纳分析,并从地震作用的输入模型、主要失效模式的搜索、结构的破坏准则、结构失效模式的多重性、结构的整体极限状态方程等方面给出了研究建议.      

基于速度-密度模型的路网连通可靠度分析

传统的连通可靠度评价方法往往将路段分为连通和不连通两种状态,对于实际路网的评价存在计算量过犬的问题,缺乏可操作性。首先结合安德伍德指数模型和格林伯格对数模型,构建能够反映各种交通流状态的速度一密度模型。在此基础上,以行车速度和交通量为基本参数构造路段综合连通指数,提出路段和路网连通可靠度的计算方法。以行车速度为分类依据,提出连通可靠度评价标准。最后,对辽宁省锦州市某区域早高峰时段路网连通可靠度进行分析,结果表明：基于速度一密度模型的路网连通可靠度计算方法能够比较真实地反映道路交通实际状况,且计算过程得到较大简化。     

基于可靠度理论的桥梁评估

基于桥梁评估的现状,介绍了桥梁评估的研究成果,阐述了桥梁的可靠度理论的概念、基本参数以及结构可靠度的各种计算方法.从可靠度方面,对某预应力混凝土T梁桥分别利用一次二阶矩中心点法和改进的一次二阶矩法求得可靠性指标,进行安全性评估,并且通过可靠度计算结果对不同计算方法加以对比,并对可靠度理论加以分析.     

基于仿真的干线协调控制分析指标

讨论了协调控制方案评价时流量因素的重要性,提出了以仿真手段为基础的干线协调控制方案的交通效益分析指标,该指标可用于分析协调控制方案对流量变化的适应性和敏感性.实验结果表明该指标具有可行性.通过分析绿信比变化、协调交叉口数量的变化对协调控制交通效益的影响,获取了协调控制方案的某些一般性特征,如干线方向的最小绿信比对整体交通效益起决定性影响;协调交叉口数应少于7个.     

不同交通方式服务可靠度与客流量间的灵敏度分析

分析了交通方式服务可靠性的特点和计算方法，并将其引入到效用函数中，提出了考虑方式服务可靠性的效用函数模型，给出了不同交通方式问的均衡配流模型．利用灵敏度法分析了不同方式出行时间可靠度改善对客流的影响关系，给出了具体的关系模型．通过一实例表明该模型与算法是有效的。     

路堤稳定性可靠度及目标可靠指标确定的探讨

确定路堤结构设计方法的目标可靠度是一个相当复杂的工程与经济相协调的问题.而校准法仅能从安全度和工程设计一方面确定目标可靠度,无法反映经济性一方面.所以建立公路使用年限内的以经济评价模式,引入可靠性优化方法对确定路堤结构的最优可靠度具有重要意义.本研究通过引入可靠性优化方法,建立公路使用年限内的路堤结构的费用现值作为目标函数来确定路堤结构的稳定设计最优目标可靠度.