【摘 要】
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悬索跨越结构作为一种重要通过形式在输油管道领域十分常见,在实际工况中会受到不可抗拒的外力因素影响,尤其在环境恶劣处,如峡谷、河流等,特别容易受到风振影响,因此有必要对悬索管道进行风振响应分析,安全风险评价以及可靠性分析。论文以国内某悬索管道为研究对象,在基于悬索管道固有特性之下分析脉动风（顺风向、横风向、竖风向）的风振响应分析,再考虑权重值分配的情况下对悬索管道进行安全风险评价,最后基于时变可靠度
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悬索跨越结构作为一种重要通过形式在输油管道领域十分常见,在实际工况中会受到不可抗拒的外力因素影响,尤其在环境恶劣处,如峡谷、河流等,特别容易受到风振影响,因此有必要对悬索管道进行风振响应分析,安全风险评价以及可靠性分析。论文以国内某悬索管道为研究对象,在基于悬索管道固有特性之下分析脉动风（顺风向、横风向、竖风向）的风振响应分析,再考虑权重值分配的情况下对悬索管道进行安全风险评价,最后基于时变可靠度理论对悬索管道进行可靠性分析,具体的研究工作如下:（1）使用MATLAB软件对脉动风速谱编程,得到时程为300s的脉动风速值,为突破原公式保守性,将阵风响应系数Gv引入风速值转换风荷载值公式内,得到与风速值相对应的风荷载值,为后文动力学响应分析提供数据支撑。（2）应用ANSYS软件对悬索管道建模,再将得到的风荷载加载到管道模型节点上,得到基于脉动风顺风向、横风向、竖风向的管道应力分布云图,悬索管道跨中节点位移时程曲线与跨中节点加速度时程曲线。（3）引用云模型理论,分析对比各方法确定权重值的优劣,提出一种基于云模型对专家打分法确定权重值的改进方法,避免了原方法因为专家主观意识对权重值判断失准的情况,为后文分析悬索管道安全评价分析提供理论支撑。（4）将云模型对专家打分法确定权重值的改进方法与肯特模型相结合,在原模型基础上增加自然灾害因素和结构安装因素,同时将管道进行分段评价,通过举例证明结果与原方法相比更为准确。（5）基于应力-强度干涉模型绘制出悬索管道强度退化曲线,再结合时变可靠度理论对悬索管道进行可靠性分析。采用单一变量法确定悬索管道跨中节点的位移值,并与位移允许值作对比,最终得到整体可靠性。利用云模型的特性,重新赋予其特征值意义,对悬索管道可靠性进行再次分析,将原有的单一可靠性数值转变为可靠性区域值,为可靠性计算与误差分析提供新的思路。
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