供水管网抗震可靠性分析

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本文格式为Word版，下载可任意编辑——供水管网抗震可靠性分析思想是：

具有逐层探寻的特点，设从某一节点开始探寻，首先遍查与相邻的单元，并把这些节点作为第一层的点；然后顺序由第一层中各点出发，向前探寻与邻接的节点，并将他们归结为其次层中的点；由此类推，直到找到终点为止。

利用BFS法可以便利的找到网络源、汇点之间的最短最小路。类似于P.M.Lin算法，可以列出利用BFS法寻觅最短最小路的基本步骤为：

（1）将输入节点作为本步起始节点

（2）以此下一步可以到达的节点

（3）判断节点是否已走过，若否，对该节点给出层序编号；若是，则转（4）

（4）判断是否到达输出节点，若是，则记录给出最小路路径，并转入（6）；若否，转（5）。

（5）判断与本步起始节点相邻的节点是否已探寻完毕，若是，则按层序节点编号加1，判断是否探寻完本层节点，若否，则转（1）；若是，则将层序节点编号加1，层序节点编号归零，转（1）。

（6）比较最小路路长，选出最短最小路。

2、蒙特卡罗算法的基本思想

蒙特卡罗的基本思想是利用网络各单元的破坏概率，通过大量的随机模拟，近似再现网络各单元的破坏状态。最终通过计算源点与汇点处于连通状态的频率，以这一近似频率计算代替确切概率分析。以边权网络为例，蒙特卡罗算法的基本步骤是：

（1）根据管线单元震害概率评价方法，确定网络各边的完好概率

（2）利用随机数发生器产生内均匀分布的随机数集合，并与网络各边相匹配。

（3）比较落在各边的随机数与边的完好概率；若，则此边安全；若，则此边失效，如此，给出以此模拟的网络破坏状态。

（4）对一次模拟的网络，采用广度优先探寻法从源点逐层向外辐射探寻，并对各节点染色；对于节点，若它与源点连通，则染为给定颜色（即赋予一次性数）；否则不染色。

（5）重复（2）～（4）步的网络模拟过程，并统计各节点与源点连通状态的发生频率，即统计各节点在模拟过程中被染色的次数，并将这一染色次数除以模拟次数，以染色频率作为连通概率的近似估计值。

寻常为了获得稳定的连通概率估计值，对于中型网络一般要进行2000到10000次模拟。对于大型网络，可能要进行数万乃至十几万次模拟分析。

四、结语

供水管网系统在地震时易遭遇损坏，采用经验法对管网进行震害预计，评价各管道的破坏状态是在管道单元层次；采用蒙特卡罗法对整个管网系统进行连通可靠性分析是处于系统层

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