生命线工程系统(网络可靠性分析与抗震设计)(英文版)(精)
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作者李杰//刘威
出版社上海科学技术出版社
ISBN9787547854167
出版时间2020-03
装帧精装
开本16开
定价265元
货号11220710
上书时间2024-12-16
商品详情
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作者简介
李杰，同济大学特聘教授，博士生导师，上海防灾救灾研究所所长。1998年获国家杰出青年科学基金，1999年入选教育部“长江学者奖励计划”首批特聘教授。现兼任国际结构安全性与可靠性协会(IASSAR)执委会执委、国际土木工程风险与可靠性协会(CERRA)主席团成员，Structural Safety、International Journal of Nonlinear Mechanics等刊编委，中国振动工程学会副理事长、随机振动专业委员会主任，中国建筑学会结构计算理论专业委员会主任等学术职务。长期从事结构工程、地震工程、随机动力学和工程可靠性理论研究工作，在随机动力学、工程结构可靠度与生命线工程研究中取得了具有国际影响力的研究成果。2015年，工程结构抗灾可靠性设计的概率密度演化理论获得国家自然科学二等奖；2014年，因在概率密度演化理论与生命线工程可靠性方面的学术成就、被美国土木工程师学会(ASCE)授予Freudenthal奖章；2013年，因在随机动力学与生命线工程可靠性方面的学术成就、被丹麦王国奥尔堡大学授予荣誉博士学位；另外，围绕研究方向曾获国家科技进步奖以及上海市科技进步一等奖等科技奖励30余项。著有5部学术专。在国内外发表学术期刊论文400余篇，其中SCI收录120余篇、EI收录260余篇，研究论著被引用7000余次。
刘威，博士、伦斯勒理工学院访问学者访问，同济大学土木工程学院副教授。专长于生命线地震工程领域，从事生命线地震工程研究。在国内外学术期刊及国际学术会议发表研究论文70余篇，其中SCI收录18篇，获上海市科学技术进步奖一等奖1项。
目录
1 Introduction
1.1 Lifeline Engineering Systems
1.2 Damages of Lifeline Systems in Past Earthquakes
1.3 Main Content of the Book
References
2 Seismic Hazard Assessment
2.1 Introduction
2.2 Uncertainty and Probability Model
2.2.1 Earthquake Occurrence Probability Model
2.2.2 Potential Seismic Zone
2.2.3 Probability Distribution Function of Earthquake Magnitude
2.2.4 Ground Motion Attenuation
2.3 Seismic Hazard Analysis Method
2.3.1 Point-Source Model
2.3.2 Line-Source Model
2.3.3 Area-Source Model
2.3.4 Probability Distribution Function of Ground Motion Amplitude
References
3 Seismic Ground Motion Model
3.1 Introduction
3.2 Statistically-Based Model
3.2.1 Stationary and Non-stationary Processes
3.2.2 One-Dimensional Stochastic Process Model
3.2.3 Random Field Model
3.3 Physically-Based Model
3.3.1 Fourier Spectral Form of One-Dimensional Ground Motion
3.3.2 Seismic Source Spectrum
3.3.3 Transfer Function of the Path
3.3.4 Local Site Effect
3.3.5 One-Dimensional Ground Motion Model
3.3.6 Physical Random Field Model of Ground Motions
References
4 Seismic Performance Evaluation of Buried Pipelines
4.1 Seismic Damage of Buried Pipelines
4.1.1 Pipeline Damage in Past Earthquakes
4.1.2 Damage Characteristics of Buried Pipelines
4.1.3 Factors Affecting Buried Pipeline Damages
4.1.4 Empirical Statistics of Damage Ratio
4.2 Seismic Response Analysis of Buried Pipelines
4.2.1 Pseudo-static Analysis Method
4.2.2 Pipeline Stress Computation
4.3 Seismic Response Analysis of Pipeline Networks
4.4 Seismic Reliability Evaluation of Buried Pipeline
4.4.1 Uncertainty of Pipeline Resistance
4.4.2 Seismic Reliability Analysis of Buried Pipelines
References
5 Seismic Response Analysis of Structures
5.1 Structural Analysis Model
5.1.1 General Finite Element Model
5.1.2 Seismic Analysis Model of Structure-Equipment Systems
5.1.3 Dynamic Analysis Model of Structure Subject to Multi-point Ground Motions
5.2 Deterministic Seismic Response Analysis of Structures
5.2.1 Linear Acceleration Algorithm
5.2.2 Generalized u-Algorithm
5.3 Stochastic Seismic Response Analysis of Structures
5.3.1 Principle of Preservation of Probability
5.3.2 The Generalized Probability Density Evolution Equation
5.3.3 Numerical Method for Solving General Probability Density Evolution Equation
5.4 Seismic Reliability Analysis of Structures
References
6 Seismic Reliability Analysis of Engineering Network(I)--Connectivity Reliability
6.1 Introduction
6.2 Foundation of System Reliability Analysis
6.2.1 Basic Concepts of Graph Theory
6.2.2 Structural Function of Network Systems
6.2.3 Reliability of Simple Network System
6.3 Minimal Path Algorithm
6.3.1 Adjacent Matrix Algorithm
6.3.2 Depth First Search Algorithm
6.3.3 Breadth First Search Algorithm
6.4 Disjoint Minimal Path Algorithm
6.4.1 Reliability Evaluation of Network System and Its Complexity
6.4.2 Disjoint Minimal Path Algorithm
6.4.3 Reliability Analysis Based on DMP Algorithm
6.5 Recursive Decomposition Algorithm
6.5.1 Related Theorems
6.5.2 RDA for Edge-Weighted Network
6.5.3 RDA for Node-Weighted Network
6.6 Cut-Based Recursive Decomposition Algorithm
6.6.1 Minimal Cut Searching Algorithm
6.6.2 Cut-Based Recursive Decomposition Algorithm
6.7 Reliability Analysis of Network with Dependent Failure
6.8 Monte Carlo Simulation Method
References
7 Seismic Reliability Analysis of Engineering Network (II)--The Functional Reliability
7.1 Introduction
7.2 Functional Analysis of Water Supply Network
7.3 Functional Analysis of Water Supply Network with Leakage
7.3.1 Hydraulic equation of water supply network with leakage
7.3.2 Analysis method
7.4 Seismic Functional Reliability Analysis of Water Supply Network
References
8 Aseismic Optimal Design of Lifeline Networks
8.1 Introduction
8.2 Network Topology Optimization Based on Connectivity Reliability
8.2.1 Topology Optimization Model
8.2.2 Genetic Algorithm
8.2.3 Examples
8.3 Topology Optimization of Water Supply Network
8.3.1 Optimization Model
8.3.2 Algorithms for Seismic Topology Optimization
8.3.3 Examples
References
9 Simulation and Control of Composite Lifeline System
9.1 Introduction
9.2 Disaster Response Simulation of Composite Lifeline System
9.2.1 Fundamentals of Discrete Event Dynamic Simulation
9.2.2 Simulation of Composite Lifeline Engineering System
9.2.3 Disaster Simulation Model of Composite Lifeline System
9.2.4 Simulation Convergence Criteria and Simulation Statistics
9.3 Petri Net Model for Disaster Simulation of Composite Lifeline System
9.3.1 Classic Petri Net
9.3.2 Non-Autonomous Colored Petri Net
9.3.3 Seismic Disaster Simulation of Composite Lifeline System
9.4 Case Study on Seismic Disaster Simulation
9.5 Urban Earthquake Disaster Field Control
9.5.1 System Control Based on Structural Behavior
9.5.2 System Control Based on Investment Behavior
9.5.3 Case Study
References
Appendix A: Boolean Algebra Basic
Appendix B: Seismic Reliability Analysis of Transformer Substation
Appendix C: Seismic Secondary Fire Analysis
Bibliography
内容摘要
本书全面介绍了生命线系统网络分析和抗震设计的相关内容和近期新研究进展，突破了传统研究思路中重结构轻网络、重连通轻功能、重分析轻设计的问题，构建了从结构分析到网络功能分析再到网络设计的研究思路，在靠前上抢先发售实现了生命线工程网络连通可靠度的高效准确的递推分解算法、地震下带渗漏工作供水网络功能可靠度的精细化分析方法、生命线工程网络抗震优化设计以及复合生命线网络建模和仿真。研究成果对于生命线工程领域的研究和工程应用具有重要意义。利用上述理论研究成果，进行了上海、沈阳、郑州等多个大型城市供水、供气和电力系统的抗震分析和设计工作。同时，汶川地震后，成果应用于四川省都江堰、绵竹等多个受灾城市的震后恢复重建之中，得到了相关单位的高度评价。
精彩内容
本书全面介绍了生命线系统网络分析和抗震设计的相关内容和近期新研究进展，突破了传统研究思路中重结构轻网络、重连通轻功能、重分析轻设计的问题，构建了从结构分析到网络功能分析再到网络设计的研究思路，在靠前上抢先发售实现了生命线工程网络连通可靠度的高效准确的递推分解算法、地震下带渗漏工作供水网络功能可靠度的精细化分析方法、生命线工程网络抗震优化设计以及复合生命线网络建模和仿真。研究成果对于生命线工程领域的研究和工程应用具有重要意义。利用上述理论研究成果，进行了上海、沈阳、郑州等多个大型城市供水、供气和电力系统的抗震分析和设计工作。同时，汶川地震后，成果应用于四川省都江堰、绵竹等多个受灾城市的震后恢复重建之中，得到了相关单位的高度评价。
媒体评论
地震灾害后生命线工程系统的性能直接决定了灾后生活和生产的恢复以及抢险工作的进行。本书的研究成果为保障地震灾害对生命线工程的安全提供了有力支撑。
本书全面介绍了生命线地震工程的所有主要内容，包括结构分析、网络评估和网络设计。本书海外版已由Springer推出。
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