基于均匀试验响应面的建筑火灾烟气层概率分布计算

采用均匀试验方法,通过均匀试验表确定分析计算参数组,借助CFAST计算各参数组下烟气层的温度和厚度,对输入参数和输出结果进行拟合获得响应面,结合验算点法和Monte Carlo模拟计算烟气层温度和厚度的概率分布.可靠度分析表明,与直接Monte Carlo模拟相比,响应面计算方法计算精度较高、计算量较小.     

计算结构可靠指标的子域抽样法

提出了基于Monte Carlo法的用于结构可靠度计算的子域抽样法,其基本思想是以有界域模拟替代无界失效域。介绍了服从某种概率分布的变量在给定子区间内产生随机数的方法,并按照这种方法在选定的有界子区域内进行抽样模拟计算失效概率,并编制了仿真程序将抽样计算过程可视化。经算例验证,该算法抽样效率很高,且具有较高的模拟计算精度。     

氯盐环境混凝土结构服役寿命可靠度分析简化公式

考虑氯盐环境中氯离子侵入混凝土过程中的混凝土扩散系数、钢筋保护层厚度、临界氯离子浓度和表面氯离子浓度的随机性,建立了氯盐侵蚀下混凝土结构服役寿命的简化计算公式。简化公式比Monte Carlo抽样模拟方法和一次二阶矩验算点法更简便,无需迭代计算,且计算精度优于中心点法。由算例的计算结果可知,本文简化计算公式的计算精度满足实际工程中的精度要求,可以用于工程中氯盐混凝土结构的耐久性可靠度分析,具有较大的应用价值。     

火灾后混凝土构件可靠度分析的蒙特卡罗法

根据可靠性理论,编制了基于Matlab软件的Monte Carlo计算程序,直接产生服从各相应概率分布函数的随机变量数组,从而使编程过程大为简化,解决了Monte Carlo直接抽样困难的难题.通过试验资料总结,得到随机变量的统计参数,建立了火灾后混凝土构件的可靠度、剩余使用寿命与最高受火温度之间的关系.     

有复杂性极限状态方程的岩土工程可靠度分析

分析了岩土工程可靠度问题中极限状态方程的特点,基于可靠度指标(设计验算点)的几何意义、蒙特卡罗(Monte Carlo Method)模拟法和最优化思想,提出了一种计算有复杂性极限状态方程的岩土工程可靠度的方法。     

结构可靠度算法的比较

讨论了现有结构可靠度的计算方法,介绍了JC法、二次二阶矩的ESORM法、一次渐近积分法、序列响应面法、Monte Carlo法以及直接重要抽样的Monte Carlo法,通过算例,对这些方法的精度以及适用范围作了分析,为可靠度的计算提供了一个有价值的参考。     

人工神经网络在嵌岩支护结构可靠度分析中的应用

针对一般地下施工结构可靠度理论方法的不足,提出人工神经网络结合重要性抽样的Monte Carlo可靠度分析方法,并应用于一特大超深基坑的嵌岩支护结构。分析过程与结果表明,所提的可靠度分析方法高效、准确、实用。     

高土石不过水围堰边坡失稳风险分析

高土石不过水围堰边坡失稳导致溃堰造成的损失巨大,对其进行风险分析有重要意义。综合考虑水文、水力及填筑土石料力学参数的不确定性,构建基于安全系数的高土石不过水围堰边坡失稳风险数学模型。考虑最危险滑动面位置每次仿真模拟的变动性,采用分层–LHS抽样方法获取填筑土石料随机参数样本以提高抽样效率。然后,利用K-S检验原理判断边坡安全系数可接受的分布类型,利用拟合优度指标确定最优概率分布,继而给出风险模型求解的计算过程。最后,对西南地区某大型水电工程进行计算分析。结果表明,所提方法有效地提高风险计算的效率,且概率分布拟合效果良好,使得风险率得以准确合理的估计,为高土石不过水围堰边坡失稳风险分析提供了新的思路和方法。     

预应力锚杆复合土钉支护稳定可靠度分析

针对预应力锚杆复合土钉支护结构的稳定可靠性分析问题,以极限平衡理论为基础,建立了基坑稳定性分析安全系数求解公式和可靠性分析功能函数。以土体力学参数为作为随机变量,应用 Monte Carlo重要抽样法计算了基坑稳定性可靠度指标和失效概率,通过工程实例进行了分析。分析表明：该稳定性计算公式计算的安全系数符合工程要求并且通过可靠性分析,因而使用该方法对复合土钉支护结构稳定性计算是有效的;基坑可靠性分析中,可靠度指标β和失效概率 Pf受土体黏聚力、内摩擦角与摩阻力的变异系数的影响较大,前者随变异系数的增大而减小,后者随变异系数的增大而增大;对于土体力学参数分布选型参数 c 采用对数分布,φ、qsik采用正态分布对可靠度计算分析比较合理。     

基于Matlab的Monte-Carlo法对钢管混凝土构件的可靠度分析

用Monte Carlo法对圆钢管混凝土轴压短柱的可靠度进行了分析 ,用Matlab的数值计算功能解决了Monte Carlo法直接抽样的困难 ,研究了不同荷载效应比 ,不同材料强度 ,以及含钢率变化对轴压短柱可靠度的影响 ,得到令人满意的结果。     

改进的Monte Carlo法应用于基坑可靠性分析

随着深基坑在城市建设中的发展,越来越多的学者关注基坑工程的可靠度问题,其中Monte Carlo法常被用于基坑可靠性分析,但传统的Monte Carlo法难以考虑各失效模式间的相关关系,且无法考虑随机变量间的互相关性。引入Sklar提出的Copula理论,其特点在于可以将任意一个联合分布函数分解为一个边缘分布函数和一个Copula函数,以此来描述变量间的相关关系。本文首先通过引入Copula理论描述各失效模式的相关关系,通过对算例的分析证明该方法比传统的Monte Carlo法更稳定高效;进一步使用Copula理论描述土的抗剪强度指标c,φ之间的相关关系,生成有相关关系的随机变量代替传统Monte Carlo法中的独立变量,使可靠性分析结果更加准确,通过工程实例证明考虑c,φ相关关系的基坑失效概率大幅降低,说明变量间的相关关系对可靠度分析的影响很大。     

广州科学城岩质边坡稳定性可靠度分析

边坡稳定性问题是边坡工程最关键的问题,如何研究其稳定性也是岩土工程的重点研究课题。把Monte Carlo法引入边坡稳定性分析和评价中,借助传统的极限平衡理论,建立边坡稳定性分析的极限状态函数。运算过程中采用伪随机数的方法生成服从正态分布的抗剪强度参数随机变量,进而求出边坡安全系数、安全系数的可靠度指标和失效概率。与传统的极限平衡方法相比,可靠性分析可以直观地反映边坡稳定的可靠程度及其失效概率,能为边坡工程支护设计提供更为可靠的参数,同时也能为生产提供指导作用。因此,可靠度分析方法是边坡稳定性评价的有效方法,具有广泛的应用前景。     

Reliability sensitivity method by line sampling

Reliability sensitivity refers to the derivative of the failure probability with respect to the distribution parameter of basic random variable. Conventionally, this requires repetitive evaluations of the failure probability for different distribution parameters, which is a direct but computationally expensive task. An efficient simulation algorithm is presented to perform reliability sensitivity analysis using the line sampling technique, which gives a good failure probability evaluation for high-dimensional problems and still presents a comparative one for low-dimensional problems. On the basis of the line sampling procedure for failure probability analysis, the concept and implementation are presented for reliability sensitivity. It is shown that the desired information about reliability sensitivity can be obtained by a very limited increase of computation effort based on the failure probability analysis by the line sampling technique. The presented reliability sensitivity algorithm is more efficient than the one based on the direct Monte Carlo technique, especially for cases where the failure probability is low and the number of random variables is large, which is illustrated by several examples. Additionally, limitations of the line sampling based reliability sensitivity method are demonstrated by a numerical example as well.     

基于概率密度演化的锈蚀混凝土梁时变可靠性分析

建立了锈蚀钢筋混凝土梁的极限状态函数，其中引入了锈蚀不均匀系数考虑钢筋锈蚀不均匀性和随机性。根据概率守恒原理引出锈蚀钢筋混凝土梁极限状态函数的广义概率密度演化方程，并介绍了其TVD(total variation diminishing)差分格式的有限差分方法。运用“吸收边界条件”提出了基于概率密度演化理论的锈蚀钢筋混凝土梁时变可靠度计算方法。以三个锈蚀钢筋混凝土梁为例，展示广义概率密度演化方程以及时变可靠度的计算结果。通过100万次Monte Carlo模拟方法以及2范数误差指标考察了概率密度演化及时变可靠度计算结果的精准度。二阶矩信息和可靠度的对比结果显示：概率密度演化法能够以较小的计算代价，较为精确地捕捉锈蚀钢筋混凝土梁在服役期间的概率密度演化信息，较为准确地预测其时变可靠度。     

深基坑隆起破坏的模糊可靠度分析

介绍了深基坑隆起破坏稳定性分析的极限状态方程，根据工程实际情况，进行了力学参数实验和数据统计处理，计算了深基坑隆起失稳的模糊破坏概率和模糊可靠度，结果说明，模糊可靠度能够反映深基坑的实际稳定状况。     

基于JC法的多支撑桩墙支护基坑变形可靠性分析

基坑围护结构的设计与评价方法一般采用安全系数法,但该方法不能考虑参数随机性和变异性,而可靠性分析方法可以充分考虑基坑支护体系参数的随机性和变异性,能更为客观地反映基坑的安全性。本文针对多支撑桩墙支护深基坑,建立了关于多支撑桩墙支护深基坑的变形计算模型,在该模型的基础上,应用JC法分析基坑的变形可靠性,并对某工程实例现场实测数据与可靠性分析结果对比分析。通过对比分析得出,可靠性分析能大体反应围护结构可能存在风险的区域及其失效概率,是一种有效的基坑设计和评价的手段。     

Reliability analysis of rock slopes involving correlated nonnormals

A two-dimensional rock slope in Hong Kong and a three-dimensional hypothetical tetrahedral wedge are analyzed probabilistically using an intuitive and transparent constrained optimization approach for the first-order reliability method (FORM). The results are compared with Monte Carlo simulations. Simple procedures for incorporating truncated non-normal distributions in reliability analysis are described. The effects of statistical correlations on the computed reliability index are studied. The difference between probabilities of failure inferred from reliability index and from Monte Carlo simulations are investigated via the response surface method. It is shown that the efficiency of reliability-based approach can be combined with the robustness of Monte Carlo simulation. The meanings of reliability index and probability of failure are also discussed.     

用魏锡克公式计算地基承载力的可靠度分析

利用蒙特卡罗随机抽样的方法，对用魏锡克极限承载力公式计算地基极限承载力的可靠度进行了分析计算，得出了考虑岩土参数相关性和不考虑岩土参数相关性的失效概率和可靠度指标，得出了一些有用的结论。