考虑相关性的地下管网系统抗震可靠度分析方法

摘要:城市供水、供气、供热等地下管网是重要的生命线工程系统,由于管网中不同管线的结构属性、场地环境、地震动荷载等参数的相关性,管线结构抗震失效事件存在相关性。文章建立相关失效管网系统抗震可靠度问题的解析模型,给出随机变量相关系数在管线可靠度至管网系统可靠度的传递关系。利用基于Nataf变换和正交变换的一次二阶矩法,建立含相关随机变量的管线结构抗震可靠度解析模型;基于结构体系可靠度理论,求解管线结构失效相关系数;采用网络可靠度算法,计算相关失效管网系统节点连通可靠度。同时,给出基于相关随机变量抽样的Monte Carlo随机模拟解法。算例分析结果表明,在管段结构功能函数起控制作用的随机变量的强相关性,对管网系统可靠度影响较大;与传统的管线失效独立假定相比,管线失效事件的强相关性可使并联管网系统可靠度减小15%以上;管网系统拓扑结构的并联冗余性越高,管线失效相关性对系统可靠度的影响越大。

关键词:
  • 相关性  
  • 地下管线  
  • 管网系统  
  • 地震可靠度  
作者:
侯本伟; 韩朝; 钟紫蓝; 杜修力
单位:
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室; 北京100124
刊名:
土木工程学报

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期刊名称:土木工程学报

土木工程学报紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:11-2120/TU。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1954年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。