基于可靠度理论的水工结构设计方法

基于水工结构可靠性设计标准,对目前水工结构可靠度的"作用效应~结构抗力"分析计算模型进行分析。通过对坝基面抗滑稳定及混凝土重力坝材料强度极限状态分析发现,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法更为简便。将可靠度理论应用于水工结构稳定性计算,依据水工设计规范对可靠度方法中系数取值进行分析,将复杂计算方法简单化,对水工结构中概率极限状态设计法提出建议。     

浅述水工结构设计准则的发展

浅述水工结构设计准则从传统的安全系数法演变为极限状态的可靠度设计方法的发展过程。着重介绍新的水工结构设计准则－－概率极限状态设计法，并对可靠度设计理论的基本概念、原理、计算方法等逐一作了介绍。     

基于可靠性理论应用的水工结构设计研究

对水工结构设计中概率可靠度模型的局限性问题,提出了不确定性信息要求较低时的非概率可靠度理论,并以实例验证了该方法的实用性与可靠性,从而完善了目前可靠度理论分析方法。结果表明:该计算方法具有较强的实用性,可将复杂问题简单化并且能够符合理论规律,研究成果可为水工结构设计提供一定决策依据,为概率极限状态的判别提供理论支持。     

百色水利枢纽大坝可靠度分析

以结构可靠度理论为基础，采用概率极限状态设计原则，用分项系数极限状态法对百色混凝土重力坝进行可靠度分析，分析结果表明，百色混凝土重力是安全可靠的，坝体断面还可以进一步优化。     

水工结构可靠度设计方法

由于目前水工结构日渐复杂,人们认识事物角度不断发生变化,传统水工结构设计与水工结构可靠度设计发展的需要不相适应。水工结构可靠度设计方法正转变为概率设计方法。笔者结合自身的工作实际和有关论著,对水工结构可靠度设计方法、方法的应用推广等进行分析。     

水工结构可靠度设计的简化及条件概率的应用

水工结构可靠度设计采用的两种方法中,以概率极限状态为原则的分项系数法较经验安全系数法更为严谨,但分项系数较多,为此提出二系数设计法对其进行简化。此外,还提出用条件概率法解决可靠度分析中常遇到的一个试验得到两个相关试验值和现场子样容量较小两类问题。对以上问题用实例进行了说明。     

《水工混凝土结构设计规范》材料性能指标修订方案介绍

＜＜水工混凝土结构设计规范＞＞（送审稿）采用了概率极限状态设计法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数设计表达式进行设计,以代替行＜＜水工风筋混凝土结构设计规范（ＳＤＪ２０－７８）＞＞采用的半经验半概率的极限状态设计和单一安全系数设计表达式。本文介绍了其中材料性能指标的修订方案。     

混凝土重力坝的结构可靠度分析

应用可靠度理论对混凝土重力坝进行结构稳定分析,方法采用一次二阶矩法。通过计算机编程,计算出了某重力坝基面抗滑和抗压两个极限状态的可靠度及相应的失效概率。结果与蒙特卡罗法计算结果对比分析相差在1%以内。说明一次二阶矩法可以作为混凝土重力坝可靠度的计算方法。     

大坝安全定期检查时的结构可靠度分析

结构可靠度理论经过四十余年的研究发展,业已进入实用阶段.该理论把影响结构安全的诸因素当作随机变量,以统计资料为基础结合工程经验确定变量的数字特征,以可靠指标或失效概率作为度量结构安全程度的客观的统一标准.基于可靠度理论的工程结构概率极限状态设计法已成为当前国内外工程结构设计方法的发展趋势.国内各工程结构领域以可靠度理论为基础编制的各类工程结构可靠度设计统一标准已基本完成,水利水电行业的《水利水     

可靠度理论用于水工结构设计规范编制的几点建议

针对用可靠度理论编制水工结构设计规范的３ 点意见，认为作用的代表值定义多，易引起混淆；极限状态设计表达式的结构不够直观；用可靠度理论修订水工结构设计规范没能提高设计水平。建议加大对设计诸要素统计分析的投入； 同时在形式上做一些调整， 使可靠度理论的先进性得以充分体现。     

《水工混凝土结构设计规范》中结构设计原则介绍

《水工混凝土结构设计规范》（送审稿）采用以概率理论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式进行设计，与现行的《水工钢筋混凝土结构设计规范（SDJ20－78）相比，能更确切地反映结构的实际可靠度。本文在采用规范所作的试设计基础上，较系统地介绍了其结构设计原则和应注意的问题。     

水工钢筋混凝土结构设计中对极限状态理论的认识

新编的《水工钢筋混凝土设计规范》为钢筋混凝土结构设计提供了更加科学、完善的计算方法概率极限状态设计法.我们在运用钢筋混凝土结构计算理论解决实际工程问题时,要注意理论的应用范围和适用条件.构造知识也是非常重要的.它是长期科学实验和工程经验的总结.如果不考虑构造的要求,盲目的生搬硬套公式.设计成果的可靠性也将无从谈起.     

论水工建筑物的可靠性设计

主要由于替代惯用的单一安全系数法的分项系数极限状态方法被混同于可靠度分析法,至今特别在水工结构设计业界对其应用都存有争议。单一安全系数法包含了非随机性的工程经验因素和各类随机的不确定性,但不能区别各类随机不确定性的程度。可靠度分析法可以对各类不同程度的随机不确定性综合评价其失效概率,但不能计入目前对水工结构仍相当重要的工程经验因素。本文对若干导致争议的概念上的混淆作了澄清。在分项系数极限状态方法中各分项系数不仅可以区别各类随机不确定性的不同程度,且引入了表征工程经验的结构系数γd。因而显然要比单一安全系数法更为合理。目前为保持规范的连续性,各分项系数的取值总体上仍需和传统的安全系数相适应,因而实质上为多安全系数法,在安全水平的设置上与单一安全系数法并无本质差异。但它完全不同于可靠度设计方法,因为各分项系数独立确定,与目标可靠指标无关,且引入了结构系数。因而并无可靠度设计方法中的复杂理论、术语和统计样本不足等困扰。最后,简述了分项系数极限状态方法在《水工建筑物抗震设计规范》中成功应用的实例。     

水工钢闸门可靠度分析

在结构可靠度理论的基础上 ,根据水工钢闸门的运行特点 ,对其主要随机变量的分布规律和统计量进行初步研究 .在论证用三维有限元计算闸门强度控制点的基础上 ,利用应力系数法引出控制点的极限状态方程 ;用常用的可靠度计算方法求出闸门的可靠指标 ,并计算出相应的安全系数 ,对闸门的安全度进行初步估计     

JC法求重力坝可靠度的电算程序

结构的可靠度设计法由于考虑了变量的随机性及分布状态,比安全系数法更接近实际,将逐渐取代安全系数法而成为一种新的设计法。而 JC 法则是国际上通用的计算结构可靠度的有效方法。本文从可靠度的基本概念入手,向读者介绍了目前国际国内可靠度的实用计算法,并用 JC 法的电算程序(可求截尾的和不截尾的)算出了某一重力坝基面的抗滑、抗压、抗拉等极限状态的可靠度及相应的失效概率。结果和实际吻合良好。在目前阶段,可以用来验证和校核重力坝的安全性能。当《水工结构设计统一标准》开始实施时,本程序可作为设计程序用来设计、修改重力坝剖面等。     

可靠度理论在岩质边坡倾倒式破坏中的分析与应用

本文将可靠度理论应用于边坡倾倒式破坏分析,根据后缘裂隙发育深度判定其破坏概率;将倾倒式破坏极限状态函数作为功能函数,以后缘裂隙充水高度作为随机变量,引入可靠度理论,结合Matlab数学软件,进行多次抽样,分析不同裂隙发育深度时边坡的破坏概率。该分析为后期治理工程的设计提供关键参数,对工程设计实践具有重要意义。     

基于均匀设计-响应面-有限元法的软岩隧洞围岩与衬砌结构协同承载可靠性分析

软岩隧洞围岩力学特性和衬砌结构受力皆具有显著的随机性、未确知性等不确定性,基于确定性分析的结构安全设计方法往往难以全面合理地反映软岩隧洞工程的复杂性;传统的可靠度计算理论则对于由围岩和支护系统构成的地下结构真实的功能函数无法从理论上给出显式表达,从而制约了可靠度计算理论在隧洞工程中的应用。在以数理统计方法为核心的可靠度计算理论基础上,结合均匀设计方法、响应面法和有限元数值模拟方法,借助于《水工隧洞设计规范》(SL 279—2016)中衬砌结构的承载力极限状态函数,构建了围岩和衬砌结构协同承载的荷载效应响应面显式表达式,由此提出了一种软岩隧洞围岩和衬砌结构协同承载的可靠性评价方法。采用该方法分析了影响联合承载特性的单因素随机变量,辨识了影响围岩和衬砌结构协同承载可靠性的主要因素,最后将该方法应用到具体工程中进行检验。通过与传统可靠度计算方法进行对比可知,该方法满足了精度,简化了流程,提高了效率,表明其具有很好的适应性和可行性。     

分项系数极限状态法在水闸设计中的应用

以结构可靠度理论为基础，采用概率极限状态设计原则，结合工程实例探讨了分项系数极限状态设计法在水闸设计中的应用。分析结果表明，在水闸设计中运用分项系数极限状态设计法有其优点，分项系数直接体现了设计中有关因素的变异性对结构可靠性的影响，使结构设计更趋于合理；但对有关分项系数还需进一步探讨，有关地基地质参数的标准值需进一步配套。     

水口船闸二闸室结构可靠度分析

针对水口船闸闸室结构加固问题，将钢筋混凝土非线性随机有限元应用于工程实际，就钢筋混凝土结构裂缝宽度的计算提出了合理而又便捷的算法。经过对水口船闸二闸室设计结构承载力极限状态下点的可靠度分布分析，找出了薄弱部位，并在此基础上进行正常使用极限状态限制裂缝宽度条件下的体系可靠度计算，结果表明正常使用极限状态的可靠度对原结构的安全性起控制作用，为闸室结构加固提供了可靠的依据。     

结构点可靠度在水工结构中的应用

通过对结构点可靠度的理论分析,并结合某砌石坝的具体算例,系统地介绍了结构点可靠度的计算方法在水工结构中的应用,并提出了结构点可靠度研究结合水工实际进一步完善计算方法的意见。