基于区间组合法的边坡稳定非概率模糊可靠性分析方法

根据边坡稳定性影响因素的随机性、模糊性以及岩土材料力学参数取值的区间性特征,采用非对称三角模糊数表示岩土力学参数取值可能性分布,并对试验数据进行区间模糊优化分析。将所得非对称三角模糊数转化成区间数,运用边坡稳定性分析的简化Bishop法与区间组合法建立边坡安全系数区间值及可能滑动面求解方法,避免了区间函数运算的区间扩张问题。将安全系数区间计算函数与给定安全系数值之差作为功能函数,利用非概率模糊可靠性分析方法计算不同截集水平下的模糊可靠性指标,进而得到其可能性分布曲线,并由可能性理论求得边坡失效可能度,从而建立了基于区间组合法的边坡稳定非概率模糊可靠性分析方法。工程算例表明,该方法具有一定的合理性,为边坡工程稳定性评价提供了新的途径。     

桥梁基桩桩端溶洞顶板稳定性的模糊分析研究

基于模糊集理论,结合湖南省某跨渠桥桩基工程地质勘察资料,建立了桥梁基桩桩端溶洞顶板稳定性的模糊二级综合评判模型与模糊极限平衡分析模型,并分别解决了相应的模糊分析参数构造与评价方法问题,最后分别应用于某一实际工程,分析结论基本相同且与实际情况符合良好,为岩溶区桥梁基桩桩端溶洞顶板稳定性评价提供了新的思路和方法。     

基于区间截断法的地下结构模糊能度可靠性模型研究

根据地下结构稳定性影响因素的随机性和模糊性特点,首先,引进三角模糊数理论,建立地下结构物理力学参数的可能性分布函数,然后,在地下结构稳定性评价之模糊可靠性功能函数确定方法研究基础上,引进区间截断法和区间数运算规则,建立了功能函数值域区间的确定方法,并避免了功能函数值域的扩展问题,最后,通过研究地下结构模糊能度可靠性度量方法,建立了地下结构模糊可靠性指标的可能性分布曲线及其失效可能度的确定方法,从而建立了地下结构模糊能度可靠性分析模型与方法。工程实例分析与计算结果表明了本文模型和方法的合理性与可行性。     

岩溶区公路路基稳定性的区间模糊评判分析方法

针对现有岩溶区公路路基稳定性模糊评判方法的局限性与不足,在考虑岩溶路基稳定性主要影响因素的模糊性与层次性基础上,建立岩溶路基稳定性二级模糊综合评判模型,并通过重点探讨影响因素隶属度与权向量的区间性以及模糊矩阵加权运算的非线性特征,引入非线性模糊矩阵合成算子、区间数学理论和区间数向量矩阵的相对优势度分析方法,建立了岩溶区...     

基于非对称三角模糊数的岩石抗剪强度参数确定方法研究

针对岩石抗剪强度参数的确定具有随机性与模糊性的特征,首先,采用非对称三角模糊数表示岩石抗剪强度参数取值的方法,以此反映岩石抗剪强度参数取值的区间性特征及可能性分布.其次,采用试验值与最可能计算取值的加权差平方及非对称三角模糊数计算值在某截集水平下的区间宽度之和作为目标函数进行模糊优化分析,并通过引进“3б”原则建立出非对称三角模糊数的合理截集水平确定方法,从而建立出基于非对称三角模糊数的岩石抗剪强度参数确定新方法,该方法不仅减少异常试验数据对最可能分析结果的影响,且能反映岩石抗剪强度参数取值的不确定性特点,为岩石工程不确定性分析提供力学参数取值新方法.最后,通过工程实测计算并与其他方法进行比较分析,表明该法的合理性.     

基于承载力和沉降的条形基础稳定性区间非概率可靠性综合分析方法

 提出采用区间值表示土体力学参数取值,以反映参数取值的不确定性特征,并根据参数取值特性建立出相应参数的区间值确定方法。在研究地基承载力计算方法基础上建立条形基础承载力区间非概率可靠性分析模型,并以沉降计算方法为基础建立条形基础沉降区间非概率可靠性分析模型。运用区间理论与一维优化算法求解非概率可靠性指标,并采用可靠性评价准则对条形基础稳定性进行综合评价,从而建立出基于承载力和沉降的条形基础稳定性区间非概率可靠性综合分析方法,该方法能综合反映承载力和沉降对条形基础稳定性的影响。工程算例分析表明该方法具有一定的合理性,能完善条形基础稳定性的可靠性分析方法与理论。     

基于模糊理论的溶洞顶板稳定性分析方法研究

溶洞顶板的稳定性评价是一个极其复杂的系统,其影响因素具有多样性和模糊性,很难通过确定性的方法评价岩溶地基的稳定性。因此,引用模糊理论对岩溶地基稳定性进行综合评价,以期使岩溶区溶洞顶板稳定性分析方法更趋合理。首先,根据溶洞顶板系统的工程特点,建立出符合其工程特点的溶洞顶板稳定性评判层次结构模型。其次,根据评价模型选取评价指标,并分别进行其隶属度的确定。然后,对评价指标利用基于灰色关联度求解权重的方法进行权重的确定,建立出溶洞顶板稳定性分析的模糊综合评判方法。最后,将该方法应用于贵州某工程实例,分析结果证明该方法的可行性和可靠性。     

基于区间理论的挡土墙稳定性非概率可靠性分析

针对现有可靠性分析方法的局限性与不足,首先,根据挡土墙岩土力学参数取值的区间性特征,引入区间分析理论,视挡土墙岩土力学参数为区间变量,在确定出挡土墙稳定可靠性分析的合理功能函数基础上,建立出基于区间理论的挡土墙结构稳定非概率可靠性计算模型;其次,针对区间运算结果扩张问题,引入区间组合法和改进区间截断法,建立出挡土墙稳定性非概率可靠性分析的区间运算方法,进而建立出基于区间理论的挡土墙稳定性非概率可靠性分析方法;最后,将该方法应用于工程实例,结果表明了本文方法的合理性与可行性,并探讨了岩土力学参数对挡土墙稳定性非概率可靠性指标的影响规律,具有一定的工程参考价值。     

考虑隶属函数特性的边坡模糊可靠性分析

针对边坡工程岩土参数所具有的随机性、模糊性与区间性,根据隶属函数分布特征与截集技术提出岩土参数隶属函数截集取值方案,构建隶属函数不同分布形式的表征方法及其取值界限确定方法,建立基于截集技术与模糊点估计法的边坡模糊可靠性分析方法。通过两个典型算例不同工况计算结果的系统分析获得了岩土参数隶属函数分布形式、截集取值方案与取值界限对边坡模糊可靠度的影响规律。岩土参数样本数据量较少时可优先采用取值界限为±2.5σ的三角形分布与正态分布,对数正态与拟正态分布次之,而Beta(4,3)与Beta(4,4)分布将使模糊可靠度计算结果偏大。界限截集水平对计算结果影响程度显著,三角形、拟正态与Beta(4,3)分布的截集区间可取[0,1.0],正态与对数正态分布的截集区间可取[0.05,0.95],并选取隶属函数界限值与0.1间隔的截集水平值进行计算。获得了考虑隶属函数特性的边坡模糊可靠性分析方法,其将使边坡模糊可靠度计算结果更具合理性。     

基坑支护方案确定的区间关联模糊优化方法研究

首先,在深入研究基坑支护方案确定之影响因素基础上,确定出其主要影响因素及评价指标,并根据影响因素与评价指标的层次性和模糊性特点建立出基坑支护方案确定的综合优化评价模型;其次,针对评价指标取值不确定性特点提出采用区间数表示其属性值的方法,并通过探讨有关区间属性值与区间数权向量确定方法及区间关联分析方法等问题,从而建立出基坑支护方案的区间关联度分析方法;然后,引进相对优势度分析方法,建立出基坑支护方案确定的区间关联模糊优化方法;最后,通过工程实例计算,并与其它分析方法进行对比分析,表明了该方法的可行性与合理性。     

基于Info-Gap理论的基桩下伏岩溶顶板稳定性的主动分析方法

 针对因不能获得足够数据信息量而无法准确描述不确定参量的分布形态问题,引入Information-Gap(简称为Info-Gap)理论,首先,通过对不确定参量的不确定性程度度量方法和满足预定功能的不确定参量的允许不确定性程度变化幅度确定方法的研究,建立基桩下伏岩溶顶板稳定性的不确定性分析的稳健可靠度分析模型;然后,基于现有岩溶顶板安全系数在不同失稳模式下的极限平衡分析方法,建立基桩下伏岩溶顶板功能输出响应模型,并在此基础上,基于区间组合分析法,建立基桩下伏岩溶顶板稳定性的稳健可靠度指标确定方法,从而提出基于Info-Gap理论的基桩下伏岩溶顶板稳定性的不确定性分析新方法。该方法对数据信息量要求低,无需掌握不确定参量的分布形态,是对现有相关理论与方法的补充与完善;而且,由于该方法将不确定参量区分为设计变量和设计参数,实现基桩下伏岩溶顶板稳定性在不同设计变量下不确定设计参数的允许不确定性程度的动态分析,因而,使该新方法既具有被动应对功能,又具有主动处置功能。最后,通过工程实例分析,表明所提方法的可行性与合理性。     

基于多元联系数－三角模糊数随机模拟的围岩稳定性风险评价

围岩稳定性评价受具有随机性、模糊性和未确知性特点的诸多因素影响与控制,应用传统的围岩稳定性评价方法已很难满足当今复杂地下工程的围岩稳定性评价需求。基于集对分析理论和三角模糊数随机模拟理论,探讨基于联系数和三角模糊数随机模拟的围岩稳定性风险评价模型,即基于待评样本的评价指标体集和围岩稳定性等级标准集构成的集对,构造多元联系数表达式来定量描述评价指标样本与评价标准等级之间隶属关系的层次性和模糊性;采用三角模糊数表达多元联系数的差异度分量系数的连续变化过程和不确定性,以及围岩稳定性等级标准的模糊性,并通过随机模拟技术把三角模糊数及其函数之间的运算转化为普通实数之间的运算,实现克服现有三角模糊数的乘法、除法和函数运算尚不够严谨、操作较为复杂等问题;结合指标权重计算综合联系数以风险评估样本的围岩稳定性等级。实例应用及与其他方法评价结果对比分析表明,本文方法应用于围岩稳定性的风险评价是有效可行的,且取得较好成果,此也为工程设计和施工风险评价提供了重要依据。     

基桩下溶洞顶板稳定性评价的强度折减有限元法

定义溶洞顶板稳定性安全系数为顶板岩体实际剪切强度与折减到临界破坏时的剪切强度之比值。综合运用强度折减技术、弹塑性有限元和二分法探讨基桩下溶洞顶板稳定性的评价方法。研究表明,该方法不仅可得到能表征溶洞顶板稳定性且物理意义明确的安全系数,还可获得可能的破坏面及破坏过程,与传统方法相比,具有明显的优越性。实例证明了其可行性与有效性。该方法为基桩下溶洞顶板稳定性分析与评价提供了新的思路与方法, 具有重要的理论意义与工程实用价值。     

基桩下伏矩形溶洞稳定性分析

为给出桩端荷载作用下矩形溶洞稳定性分析方法,首先,提出了符合岩溶区桩基承载特性的简化计算模型;其次,基于复变函数理论,给出了任意矩形溶洞映射函数的确定方法,并求得了任意矩形溶洞在重力作用下的地层应力,同时依据Mindlin解答求得了桩端荷载作用下的地层应力;然后,将矩形溶洞在重力作用下的应力场与桩端荷载作用下的应力场进行叠加,得到了桩端荷载作用在含矩形溶洞地层中的应力场,在此基础上,以Hoek-Brown破坏准则为判别依据,对桩端荷载作用下矩形溶洞稳定性进行分析;最后,通过数值方法及工程实例对本文计算方法进行验算。结果表明:理论计算结果与数值结果、工程实际情况均吻合良好,对岩溶区嵌岩桩的设计计算有一定的参考价值。     

下伏空洞岩石地基极限承载力计算方法研究

针对岩溶区下伏空洞嵌岩桩桩端岩石地基极限承载力问题,进行了下伏空洞桩端岩石地基的破坏模式分析。基于Hoek-Brown强度准则剪应力形式,理论推导出不同顶板厚度下下伏空洞岩石地基及完整岩石地基极限承载力计算方法。当顶板厚度为1~3倍桩径时,采用极限分析上限原理推导了冲切破坏模式下泛函形式的下伏空洞岩石地基极限承载力表达式。运用变分原理得到冲切破坏线方程,进一步利用偏导求得了下伏空洞岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度大于5倍桩径时,采用特征线法推导出塑性破坏模式下完整岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度为4倍桩径时,利用完整岩石地基极限承载力与承载比理论,采用S型生长曲线拟合出冲切剪压复合破坏模式下的极限承载力值。通过与1~5倍厚径比条件下的下伏空洞岩石地基极限承载力室内模型试验结果对比,计算值与实验所得数据吻合良好。     

Solid waste management under uncertainty: a generalized fuzzy linear programming approach

In this study, a generalized fuzzy linear programming (GFLP) method is developed to identify optimal waste-flow-allocation schemes under uncertainty. A stepwise interactive algorithm (SIA) is advanced to solve the GFLP model and generate solutions expressed as fuzzy sets. This solution method can handle fuzzy sets with known membership functions, regardless of the shapes of these functions. Moreover, solutions expressed as fuzzy sets can also be obtained through SIA. The developed method is applied to a case study of waste allocation planning problem under uncertainty. The results indicate that reasonable solutions can be obtained for planning waste allocation practices. Compared with interval solutions derived from interval linear programming method, the fuzzy solutions obtained through GFLP can provide more information. Therefore, the decision-makers can make tradeoffs between system stability and plausibility and thus identify desired policies for solid waste planning under uncertainty.     

岩溶区桩基破坏模式研究及稳定性分析

在室内模型试验的基础上,采用有限差分法对桩基荷载作用下岩溶地基的稳定性进行数值模拟分析,得出溶洞周围岩体在桩基荷载作用下内部应力、应变的变化过程及破坏面的形状和位置等,提出判断岩溶区桩基稳定性的有效判据。归纳总结岩溶区桩基及其下伏溶洞的破坏机理和破坏模式,主要包括桩基破坏和溶洞围岩破坏。破坏模式主要受溶洞大小、荷载作用位置以及溶洞顶板厚度等因素影响,其中溶洞顶板厚度为主要影响因素。     

岩溶区嵌岩桩桩端承载性能研究

为考虑岩溶区基桩嵌岩段岩层与顶板的整体承载效应及溶洞形状对桩端极限承载力的影响,在嵌岩桩桩端极限破坏模式研究的基础上,首先根据桩端极限破坏线与溶洞的位置关系,确定了溶洞发生破坏时的临界状态;其次,结合桩端岩层极限状态下的传力机制,分析了岩溶区嵌岩桩桩端极限破坏模式。然后,通过建立极坐标系,给出了溶洞发生冲切破坏、冒顶破坏的限定条件,并推导了不同破坏模式下岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力的计算公式。最后,用试验数据与工程实例对本文理论进行验算,验算结果表明:理论计算结果与试验现象及工程实例结果较为吻合,可为岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力的计算提供一些参考。