高冗余度鋼框架體系優(yōu)化設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目摘要

9.11事件的發(fā)生使結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌研究成為了各國專家學(xué)者的一個研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國在該方面的研究比較匱乏，相關(guān)規(guī)范中也缺少此類的可操作性規(guī)定。為了避免結(jié)構(gòu)在局部失效的情況下發(fā)生連續(xù)性倒塌，為結(jié)構(gòu)荷載的傳遞提供多條傳力路徑（即使結(jié)構(gòu)具有高冗余度）顯然是比較有效的方法。此外，結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟(jì)性又是互為矛盾的，如何在提高結(jié)構(gòu)冗余度的同時又把結(jié)構(gòu)總造價控制在一個可以接受的合理范圍內(nèi)是目前推廣應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)技術(shù)和制定相應(yīng)規(guī)范的一個最主要障礙。.本課題將以高層建筑中常用的鋼框架體系為研究對象，在我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，探討鋼框架體系的高冗余度對結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力的影響；并在此基礎(chǔ)上引入優(yōu)化思想，探討高冗余度鋼框架體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本課題的研究不但有助于制定適合我國國情的鋼框架體系抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)方法和規(guī)范，而且對其他結(jié)構(gòu)體系在該方面的研究也將具有極大的參考價值。 2100433B

量測冗余度：量測量個數(shù)m與待估計(jì)的狀態(tài)量個數(shù)n之間的比值m/n。

系統(tǒng)冗余度越高，對狀態(tài)估計(jì)采用一定的估計(jì)方法排除不良數(shù)據(jù)和消除誤差影響就越好。冗余測量的存在是狀態(tài)估計(jì)可以提高數(shù)據(jù)精度的基礎(chǔ)。量測冗余度的高低是決定狀態(tài)估計(jì)結(jié)果好壞的重要條件。

LEP的優(yōu)化與保護(hù)體系是通過測定、核驗(yàn)、優(yōu)化、二次核驗(yàn)、保護(hù)5個維度進(jìn)行的。

LEp6.1優(yōu)化與保護(hù)體系

LEp6.2保護(hù)

在保護(hù)這一環(huán)節(jié)，當(dāng)空間內(nèi)初始數(shù)值或優(yōu)化后數(shù)值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)線后，應(yīng)對空間進(jìn)行數(shù)值的鞏固保護(hù)。同時于各維度，增設(shè)優(yōu)化保護(hù)項(xiàng)。如設(shè)置增氧源（物理、生物）、抑菌源、消毒源、水質(zhì)與土壤保護(hù)源等。從而使整體環(huán)境更加穩(wěn)定，保證其健康安全，且更加適宜人類進(jìn)行活動。

相量測量單元（phasor measurement unit，PMU）是廣域測量系統(tǒng)的重要組成部分，已在電力系統(tǒng)的實(shí)時分析和監(jiān)控中得到應(yīng)用。PMU優(yōu)化配置工作主要集中在滿足全局可觀測或N-1故障情況可觀測條件下減少的PMU數(shù)量，且大部分文獻(xiàn)考慮的都是在系統(tǒng)中一步到位配置所有的PMU。實(shí)際上，由于PMU價格昂貴，系統(tǒng)難以一次性安裝全部所需的PMU，且電力系統(tǒng)網(wǎng)架也處于改造升級的多階段動態(tài)發(fā)展中，現(xiàn)有的PMU配置有可能會出現(xiàn)由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變而導(dǎo)致一些節(jié)點(diǎn)或線路不可測的情況出現(xiàn)。

針對電力系統(tǒng)網(wǎng)架難以一次性全部安裝所需的相量測量單元PMU的問題，吳霜 等提出考慮量測冗余度的多階段PMU優(yōu)化配置方法。首先給出系統(tǒng)量測冗余度的計(jì)算方法，在保證每一階段最大限度地提高系統(tǒng)量測冗余度及考慮已有PMU配置的基拙上，將PMU優(yōu)化配置分為2個階段：第1階段保證系統(tǒng)全局可觀測;第2階段保證在線路N-1故障情況下不喪失對系統(tǒng)的觀測能力。接著采用改進(jìn)遺傳禁忌搜索算法，對新英格蘭39節(jié)點(diǎn)和IEEE 118系統(tǒng)進(jìn)行算例仿真，得到多階段PMU優(yōu)化配置方案。結(jié)果表明：考慮冗余度的多階段PMU優(yōu)化配置方法在保證每一階段安裝的PMU都能發(fā)揮最大效用的同時，很好地協(xié)調(diào)了PMU配置的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 2100433B