基于验算点法的重力式挡土墙结构可靠性分析

重力式挡土墙结构最主要的失稳模式是滑移失稳、倾覆失稳和地基承载力失稳。该文对重力式挡土墙结构的3种失稳模式进行分析,建立对应的可靠度分析模型,引入结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法(JC)法分别对3种失效模式进行可靠度分析,得出相应的可靠度指标及其失效概率。将3种失效模式视为串联系统,由结构体系稳定性分析中的宽界限法近似计算挡土墙结构的体系失效概率。根据上述方法,利用Matlab编制相应的程序计算了某个挡土墙的实例计算,得出了该挡土墙结构失效概率的界限,同时对其进行了参数敏感性分析。     

水工平面钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理，确定了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏3种主要失效模式的极限状态方程，建立了考虑多失效模式相关的主梁系统可靠度分析的概率故障树模型。采用截尾正态分布主梁可靠度分析中的随机变量（闸门水荷载及主梁的腹板及翼缘的厚度等）。采用自适应重要性抽样方法计算了主梁多失效模式相关的系统可靠度，并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明，概率故障树模型能够有效地分析主梁多失效模式相关的系统可靠度问题，自适应重要抽样方法能够有效地计算主梁多失效模式相关的系统可靠度。忽略主梁失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。主梁的抗力和静水压力的敏感性因子较大，它们对主梁可靠指标有非常明显的影响。建议将主梁系统的目标可靠指标取为：大中型闸门3.0，小型闸门2.0。     

基于马氏链样本模拟的渡槽结构系统可靠度分析

提出了一种适合于渡槽结构系统可靠度计算的重要样本法。该方法根据Metropolis准则构造马尔可夫链模拟样本，通过在失效域中进行预抽样，获得对失效概率的计算贡献较大的重要区域的分布信息，然后利用此信息构造重要样本函数，采用重要样本技术计算结构系统的失效概率。对一典型梁式渡槽进行各种失效模式的分析，建立了相应的功能函数，并就本文算法与已有算法计算得的可靠度进行了比较。结果表明，该方法由于不涉及设计点的概念，解决了应用重要样本法计算系统可靠性时重要样本函数构作的难题，具有较好的效率和精度。     

水工结构体系可靠度计算方法

针对当前结构体系可靠度计算存在的问题，从分析其现状入手，对寻求结构的主要失效模式及失效模式间的相关问题进行了阐述。总结了近年来国内外计算结构体系可靠度的各种方法，并探讨了各种方法的特点。     

气候环境因素对机电产品可靠性的影响

列举了各种气候因素对机电产品的外观、结构和性能的影响，分析了产品的失效模式和机理，可作为进一步研究产品可靠性的基础。     

在役钢筋混凝土渡槽多失效模式时变可靠度分析

传统渡槽可靠度分析大多只考虑失效模式的单一性,为此,基于混凝土碳化模型与钢筋锈蚀模型提出了在役钢筋混凝土渡槽多失效模式的时变可靠度计算方法。利用Monte-Carlo法建立了单一失效模式的时变可靠度与失效概率计算方法,在单一失效模式的基础上采用PNET算法给出了多失效模式时变可靠度模型,运用Matlab软件编写了程序,对某在役钢筋混凝土渡槽结构在单一失效模式与多失效模式下的时变可靠度与失效概率进行了计算分析,结果表明:考虑多失效模式的渡槽可靠度小于单一失效模式的可靠度,计算结果更加合理;考虑渡槽多失效模式的时变性,能更好地掌握结构可靠度随时间的变化情况,给渡槽结构的耐久性做出合理的评价;采用多失效模式时变可靠度对渡槽的可靠度进行计算,与单一失效模式计算结果相比更符合渡槽实际。     

水闸闸室稳定结构体系可靠度探讨

水闸闸室结构最主要的失稳模式是滑动失稳、强度不够失稳和闸室上浮失稳.本文为了分析水闸闸室稳定性的结构体系失效概率,首先分别建立水闸闸室结构抗滑稳定性和应力强度稳定性以及抗闸空上浮的功能函数.然后利用结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法分别对三种失效模式进行计算,得出四个相应的可靠度指标.将三种失稳模式视为串联系统,由界限区间法计算结构体系可靠度指标,最后由结构体系可靠度指标计算出水闸闸室稳定性的结构体系失效概率.     

水工钢闸门主梁多失效模式相关的系统可靠度分析

根据水工平面钢闸门主梁的破坏机理，考虑了主梁受弯、受剪和弯剪复合破坏三种主要的失效模式，建立了三种失效模式的极限状态方程，并推导了弯剪复合破坏时抗力计算模式不确定性的计算公式。采用自适应抽样方法评价了主梁多失效模式相关时的系统可靠度，并与上下限法和层次分析法的结果进行了比较。结果表明自适应抽样方法能够合理地考虑主梁多失效模式间的相关性，它在分析主梁系统可靠度时是有效的。忽略失效模式间的相关性将会低估主梁的系统可靠度水平。现行设计规范的平面钢闸门主梁系统可靠指标分别为：露顶门3.0（大中型闸门）和2.3（小型）；潜孔门3.0（大中型）和2.1（小型）。     

基坑支护体系稳定可靠度分析

对于基坑的支护体系,可看成由3种主要失稳模式(即倾覆失稳、坑底隆起失稳、整体失稳)所组成的串联体系.通过建立基坑支护体系的极限状态方程,运用Monte-carlo法求解得到可靠性指标与失效概率,从而计算出支护体系的可靠度.从实例的计算结果可知,对于悬臂式支护结构,倾覆破坏模式为主要失效模式,整体失稳模式和坑底隆起失稳模式为次要失效模式.土的容重、内摩擦角、粘聚力等性能参数为影响支护体系稳定的关键参数.     

具有多个失效模式的高拱坝失效概率计算

利用故障树分析法得出了高拱坝具有失稳溃坝、剪滑垮坝、超量开裂及毁坝等4种主要失效模式．以计算高拱坝剪滑溃坝发生概率为例，说明利用二阶矩法计算高拱坝各主要失效模式发生概率的步骤，进而求解各失效模式的相关程度及具有多个失效模式高拱坝的失效概率．     

里运河堤防险工险段典型失效模式分析

里运河作为南水北调工程东线的输水主干线,其堤防的渗流与结构安全对确保南水北调东线工程运行调度与沿线公众生命财产安全具有重要意义。针对里运河堤防工程主要险工险段存在的渗流和结构安全问题,系统分析了影响工程安全的主要风险因子,提出了里运河堤防工程土堤、水闸和穿堤涵洞等建筑物的可能失效模式。结合工程勘察与安全检测成果,对里运河堤防主要险工险段的典型断面进行渗流和稳定计算,根据计算结果并结合堤防工程安全评价导则,确定里运河东堤渗流和稳定的安全性等级,对典型险工险段进行了综合安全评价,里运河东堤存在严重安全隐患,综合评价为三类堤。研究成果可为里运河堤防加固与监测设计工作提供依据。     

尼尔基水利枢纽工程安全监测综合分析推理子系统设计

尼尔基水利枢纽工程安全监测综合分析推理子系统,整个系统的核心由异常测点分析、测量因素分析、结构因素分析及综合分析推理组成。本文详细介绍了综合分析推理子系统的结构、所分析的关键技术问题及推理机的设计。研究成果可供水利工程安全监测系统的设计提供参考。     

高拱坝安全评价方法比较

简述了高拱坝基于强度理论的安全系数评价法与基于稳定理论的整体安全度评价等传统确定性方法的现状、优势与不足;研究了高拱坝外载荷、坝身与坝基材料强度弱化等的随机性和评价准则的模糊性,提出并阐述了高拱坝安全评价中基于结构可靠度理论的风险分析法;通过实例对两类方法比较研究表明,考虑随机性、模糊性并基于结构可靠度理论的风险评价与传统的确定性安全评价在研究高拱坝安全方面相辅相成、缺一不可。     

Critical interfaces in geosynthetic multilayer liner system of a landfill

This study is to identify the critical interface in a geosynthetic multilayer liner system by examining the effects of the interface shear strength of liner components, leachate level, leachate buildup cases, and peak and residual interface strengths. According to current landfill design procedures, conducting stability analysis along the same interface at both the back slope and base may result in a non-conservative result. The critical interfaces with the minimum factor of safety are generally found at different locations along the back slope and base. The critical interface for a multilayer liner system cannot simply be assumed during stability analysis. It can shift from one interface to another with changes in the leachate level and with different leachate buildup cases. The factor of safety for an interface with a high friction angle and low apparent cohesion generally drops much more quickly than it does under inverse conditions when the leachate level increases. The failure interface in a liner system under residual conditions is usually different from the failure interface under peak conditions.     

考虑典型破坏模式的深埋隧洞安全监测布置方法研究

在对深埋隧洞破坏模式进行分析的基础上,基于分析结果针对性建立其安全监测系统的布置方法,可以有效维护隧洞施工期和运行期的长效安全。以滇中引水工程某深埋隧洞为例,在综合考虑工程地质条件、围岩状态、开挖形式的基础上,首先选取典型隧洞断面进行数值模拟,采用有限元强度折减法进行深埋隧洞典型破坏模式分析,获得了隧洞围岩应力与塑性区分布,得到了深埋隧洞潜在破坏面的分布情况。结合数值模拟分析结果,确定了安全监测原则及安全监测重点防控点。针对深埋隧洞潜在破坏面进行了两类围岩的安全监测测点布置。研究成果可为深埋隧洞工程安全监测系统优化设计提供依据。     

基于概率-模糊-区间混合模型和改进分枝限界法的重力坝可靠性分析方法

借助传统概率模型评估重力坝服役安全需明确参数的概率分布,而非概率区间模型所得结论难以准确度量重力坝服役可靠程度,因此,本文提出了基于概率-模糊-区间混合模型和改进分枝限界法的重力坝可靠性分析方法。基于原型、室内试验成果与安全监测资料,结合参数时变模型和区间反演分析方法,建立综合考虑随机变量、模糊变量和区间变量的重力坝可靠性分析混合模型;利用信息熵法和Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优化条件解耦混合模型,通过基于当量正态化法的验算点法(JC法)计算可靠指标;对传统分枝限界法加以改进搜索主要失效模式,采用Ditlevsen窄界限法计算体系可靠度,综合评估重力坝整体服役安全。工程实例分析表明,本文方法可求解多种不确定因素共存的重力坝可靠性分析问题,适用范围较广;计算结果仍为概率可靠指标,表明在符合重力坝运行规律的前提下所选定坝段存在滑动失稳的可能性,与大坝的实际服役情况相吻合。此外,建立的可靠性分析混合模型,经一定的改进和拓展后,亦可用于其他结构工程的可靠性分析。     

PFMA在混凝土面板堆石坝安全监测优化布置中的应用

随着大坝风险管理理念的发展,潜在破坏模式分析（PFMA）方法得到了广泛应用。基于传统工程安全理念的大坝安全监测设计对隐患缺乏针对性,将破坏模式分析与大坝安全监测相结合可以提高监测的有效性和针对性。研究了混凝土面板堆石坝的结构特点和常见病害,应用潜在破坏模式分析方法提出了混凝土面板堆石坝的可能破坏模式,分析了各破坏模式的可监测项目及重点部位。利用破坏模式分析方法,对某混凝土面板堆石坝的监测系统提出了改进措施。研究结果表明,基于潜在破坏模式分析的大坝安全监测具有较强的针对性,可提高监测效率和可靠性。     

导渗-锚固复合结构体系滑坡防控机理研究

降雨引起的滑坡灾害较为突出,为防控此类灾害,提出结合锚固体系设计导渗机制设想,并通过室内试验与数值分析研究其作用机理。室内试验初步验证了导渗-锚固复合结构的可行性。通过建立有限元分析模型,描述降雨过程中边坡土层强度与渗透系数等参数的变化,对比不同情况下渗流场与安全系数。数值分析显示,该结构体系可降低浸润线、提高安全系数;降水中止后,安全系数又能快速恢复。研究发现锚固倾角对防控效果有显著的影响。此项研究表明锚固阻滑与导渗结合的防控机理更为优越,可提高对灾害的防御能力。更多还原     

考虑应变硬化的水电站压力钢管 整体安全评估

本文提出了考虑材料应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估方法,该法引入以整体安全系数为评估指标的承载力极限状态方程,依据ASME压力容器管道与规范中考虑应变硬化的钢材本构模型,采用弹塑性分析求解考虑应变硬化后的结构极限承载力和结构整体安全系数,参照国内外压力钢管设计规范拟定了结构整体安全系数限值,形成了可成套应用的结构整体安全评估方法。研究表明,该法可为压力钢管承载力安全评估提供新途径,并可用于优化压力钢管结构设计方案。     

基于联系度的梯级库群系统连锁失效模型的建立与应用

目前,许多河流已进入梯级开发阶段,为了开展梯级库群的安全评价,本文在分析梯级库群系统特性的基础上,根据上下游水库之间存在的失效影响关系,建立了梯级库群系统的连锁失效概率模型。连锁失效概率模型中最重要的分析在于对联系度的定义与计算。在分析过程中,引入了集对分析理论提出的联系度思想,并将其转化为联系度距离。由于梯级库群系统中体现各水库之间联系的指标具有在某一区间内变化的特性,故引入数学中区间数的相关理论,推导了基于联系距离的区间TOPSIS计算方法,最终计算出连锁失效概率模型中的联系度。文中以"小湾–糯扎渡"四梯级库群为例,经初步分析得出,在考虑上下游失效联系的前提下,此库群系统中大朝山的失效风险较大。本文的研究思路和方法将为梯级库群系统的整体安全分析提供理论基础,为梯级库群系统优化设计提供一定的理论参考。