区域路网抗震连通可靠性分析与优化方法

发布时间：2017-06-10 12:04

  本文关键词：区域路网抗震连通可靠性分析与优化方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：区域路网是联系灾区城镇与外界区域的重要通道,其抗震可靠性决定了地震灾害下的救援能力。因此根据地震灾害后实际救援需求,对路网震后连通能力分析研究,并根据分析结果对路网进行优化,对灾区的抢险救援具有重要意义。本文运用生命线地震工程、防震减灾工程等研究成果,在借鉴图论原理及网络可靠性分析原理的基础上,对区域路网进行可靠度分析。论文将路网看作是节点与路段组成的平面网络,采用从单元到路段,从路段到节点对间路网,再到整个路网的研究思路,进行路网整体抗震可靠性分析。根据地震的影响范围及地震破坏的梯度衰减规律确定路网的研究区域,根据道路的组成,将路段分为边坡单元、桥梁单元和隧道单元三个部分,并根据各单元的影响因子进行该单元抗震可靠度的标定。介绍了路段的串联计算模型。论文提出了节点重要度和路段概率重要度两个概念。根据区域内各城镇对救援物资需求的方面考虑,介绍了地震灾害下节点重要度的影响因素与计算模型。论文介绍了节点对间路网的抗震可靠度计算模型,本文运用增加完全可靠单元和外部虚拟节点,对原态路网进行等价拓扑变换的思想,将区域内节点对区域外部所有节点的可靠度计算等价为区域内节点与虚拟节点的抗震可靠度计算。再运用Monte Carlo随机模拟法计算节点对间路网抗震可靠度。并提出了路段概率重要度的概念及其计算方法。论文根据路网抗震可靠性的分析结果,参照路网抗震优化的影响因素,建立了以建设投资费用最小为目标函数,以优化后区域内节点与外界的连通度达到最低限值为约束条件的路网抗震优化模型,在标定模型费用及抗震可靠度参数的基础上利用正交枚举法进行了模型求解,并通过算例分析详细阐述了模型的实现过程,为区域路网抗震优化提供依据。
【关键词】：区域路网 节点重要度 抗震可靠性 抗震优化
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U412;U492.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.1.1 我国地震灾害发生频繁8
• 1.1.2 交通系统的破坏严重阻碍抗震救灾工作8-9
• 1.1.3 现有路网规划中的不足9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11
• 1.2.3 研究评述11-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 1.4 技术路线13-14
• 第二章 区域路网可靠性分析相关理论14-20
• 2.1 图论的相关定义14-15
• 2.2 交通可靠性相关定义15-17
• 2.2.1 可靠性定义及分类15
• 2.2.2 网络系统可靠性分析基础15-17
• 2.3 地震破坏的特点17-19
• 2.3.1 地震破坏衰减规律17-19
• 2.3.2 路网研究区域的确定19
• 2.4 小结19-20
• 第三章 节点重要度与道路单元可靠性标定20-34
• 3.1 节点重要度概念20
• 3.2 节点重要度计算20-22
• 3.2.1 节点的选取原则20
• 3.2.2 节点重要度的影响因素20-21
• 3.2.3 节点重要度的计算模型21-22
• 3.3 各因素权重的确定方法22-24
• 3.3.1 权重的确定方法介绍22
• 3.3.2 主成分分析法计算权重22-24
• 3.4 道路单元抗震可靠度标定24-31
• 3.4.1 边坡单元抗震可靠性标定24-26
• 3.4.2 桥梁单元抗震可靠性分析26-28
• 3.4.3 隧道单元抗震可靠性分析28-31
• 3.5 路段抗震可靠度分析31-32
• 3.6 小结32-34
• 第四章 路网整体可靠性分析方法34-44
• 4.1 常规网络可靠性分析方法的不足34
• 4.2 网络拓扑结构变换34-37
• 4.2.1 拓扑变换原理35-36
• 4.2.2 拓扑变换后虚拟路段抗震可靠度计算36-37
• 4.3 蒙特卡洛模拟法计算路网可靠度37-40
• 4.4 路网整体可靠度计算40-41
• 4.5 路段概率重要度计算41-43
• 4.6 小结43-44
• 第五章 基于抗震可靠性的路网优化44-58
• 5.1 路段概率重要度的影响44-45
• 5.2 优化模型45-46
• 5.3 参数分析46-50
• 5.4 模型求解50-53
• 5.5 算例分析53-57
• 5.6 小结57-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-62
• 攻读硕士学位期间取得科研成果62-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 陈一平;陈欣;;公路路基路面的震害预测[J];工程抗震;1993年03期

2 江建华,黄勤勇,李杰;上海市交通系统抗震可靠度分析[J];工程抗震;2001年02期

3 陈艳艳,梁颖,刘小明;公路网布局优化设计的正交枚举法[J];土木工程学报;2003年07期

4 聂树明;;基于GIS的地震影响场设计与应用[J];应用基础与工程科学学报;2008年04期

  本文关键词：区域路网抗震连通可靠性分析与优化方法，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：438395